X-DSP SPI模块及其AMBA接口的设计

【摘要】：数字信号处理技术在不停发展,现今芯片的集成度越来越高,数据传输的方式也会越来越丰富。为满足工程需要必须考虑将不同类型的总线结构互联,如何高效的实现不同总线间的交互变成了芯片设计中又一热点。本课题来源于我单位某自选研究项目,该项目是研制一款具有丰富片上外设的多核DSP芯片。项目中用verilog代码设计并实现了SPI模块,该部件对外接口符合AMBA 3.0的APB总线标准。为实现SPI模块和Teranet总线的互连,本文还设计了一个从APB总线到Teranet总线协议转换的桥部件。论文的主要工作有以下几个方面:用verilog代码实现了一个SPI模块。通过对该部件配置寄存器的写入,就能够让它工作在主端或者从端。它具有搭建简单,可复用的优点。本课题中,采用自顶而下,模块化的方法,以实现设计。本SPI模块分为接口模块,中断产生模块,FIFO模块,寄存器模块,传输、接收模块。实现了一个用于AMBA 3.0 APB总线和Teranet总线的协议转换和数据交互的转接桥模块,设计了两种总线之间的信号触发和反馈机制,使它能够完成两种总线的转接。搭建测试环境,确定各个模块的连接结构。测试模块通过Teranet配置总线经过转接桥模块向主端SPI模块寄存器写入数据,使该部件能够实现普通主从连接模式和自环模式的数据流动。在三线模式,激励模块通过APB总线接口直接向SPI模块写入配置寄存器,从而实现三线模式主端从端的数据交互。为了测试基本的SPI模块普通主从连接模式,自环模式以及三线模式,还编写用于产生激励信号的测试模块。它能产生Teranet的控制信号,地址信号和数据信号,还能产生从端的APB总线的配置信号、地址信号和数据信号。这样可进行SPI模块的配置寄存器写入,以及实现SPI主端从端的数据交互。为本文所述的SPI基本模式,自环模式和三线模式做了模块级的验证和仿真并进行分析,给出针对SPI模块覆盖率和综合的结果并作出分析。达到了预期设计目标。
【关键词】：SPI Teranet AMBA 3.0 APB
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP332;TP334.7