基于FPGA的SDX總線與Wishbone總線接口設(shè)計(jì)

1～3位：同步字頭(SYN)，前1．5位為101，后1．5位為000時(shí)標(biāo)識(shí)指令字或狀態(tài)字。
4～13位：10 bit從站的地址(RA[9：0])。
14～18位：狀態(tài)代碼，表示響應(yīng)模塊的通信狀態(tài)。
19位：狀態(tài)字識(shí)別位(S)，當(dāng)有效字為狀態(tài)字時(shí)，該位為“1”。
20位：奇偶校驗(yàn)位(P)，該字的奇偶校驗(yàn)位，奇校驗(yàn)有效。

注釋1，只有滿足下列判據(jù)才認(rèn)為傳輸中不存在錯(cuò)誤：(1)“字有效”，這是指都以有效的同步字頭開(kāi)始，并且除去同步字頭之外其余的都是有效的雙相碼，有效信息是16位，奇偶校驗(yàn)位一位，且奇校驗(yàn)。(2)“消息有效”，這是指在一次傳輸中，如果存在一個(gè)數(shù)據(jù)塊，那么在指令字與數(shù)據(jù)字之間，在數(shù)據(jù)字與數(shù)據(jù)字之間，消息是連續(xù)的，不存在任何“斷裂”的情況。(3)“指令有效”，這是指在指令字和數(shù)據(jù)字各場(chǎng)中不存在非法數(shù)據(jù)，同時(shí)發(fā)出的數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度應(yīng)與設(shè)置長(zhǎng)度相等。如果以上3個(gè)判據(jù)中有任何一個(gè)得不到滿足，則消息錯(cuò)誤位置位。
注釋2，由于廣播消息格式要求禁止從站發(fā)回狀態(tài)字，為了解上一個(gè)廣播指令是否已被從站有效接收，可使用專門的命令類型讓某個(gè)從站發(fā)回狀態(tài)字，如此位置成“1”，而且忙位置成“0”，即說(shuō)明上一個(gè)指令的確是廣播指令，已被該從站有效接收。

2 Wishbone總線協(xié)議
Wishbone總線是一種內(nèi)部總線協(xié)議。它可以將片內(nèi)的各部分以及IP核等連接在一起，用來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化各個(gè)獨(dú)立部分的接口，以更加方便地架構(gòu)SOC(Syctem-on-Chip)系統(tǒng)。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈活，只需要少量的邏輯門即可實(shí)現(xiàn)，同時(shí)完全免費(fèi)、公開(kāi)。
Wishbone總線規(guī)范中，使用Master／Slave結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)靈活的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，Master／Slave有4種互連方式，分別為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、數(shù)據(jù)流、共享總線和交叉互連。且Master和Slave之間使用握手協(xié)議，當(dāng)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，Master使STB_O有效，且一直保持到Slave的響應(yīng)信號(hào)ACK_O，ERR_O，或RTY_O之一有效。Master在每個(gè)時(shí)鐘的上升沿對(duì)響應(yīng)信號(hào)采樣，若該信號(hào)有效，則置低STB_O，如圖5所示。

2．1 Wishbone總線基本傳輸周期
Wishbone總線支持完整的普通數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，包括單個(gè)讀寫周期、塊讀寫周期等。數(shù)據(jù)總線寬度為8～64位，地址總線寬度最高可達(dá)64位。Wishbone數(shù)據(jù)總線和地址總線分離，在傳輸上，保持一個(gè)地址、一個(gè)數(shù)據(jù)的傳輸結(jié)構(gòu)。以下為Wishbone總線單次讀、寫時(shí)序圖。圖6為單次讀周期時(shí)序，圖7為單次寫周期時(shí)序。