基于AXI總線的Nor Flash芯片的控制方法技術

基于AXI總線的Nor?Flash芯片的控制方法，屬Flash芯片控制技術領域。本控制方法由以下系統來實現，該系統包括AXI總線接口、可編程器件和Nor?Flash芯片接口。AXI總線接口與可編程器件連接，可編程器件與Nor?Flash芯片接口連接；AXI總線接口與SOC系統連接，Nor?Flash芯片接口與Nor?Flash芯片連接；可編程器件用于接收并處理AXI總線傳輸的信息，按要求控制Nor?Flash芯片的讀寫，以此實現AXI總線與Nor?Flash的通信。本方法采用AXI總線，簡化了時鐘域間的橋接，極大地提高了數據吞吐能力，同時由于AXI總線地址和數據通道分開，能對每一個通道進行單獨優化。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種,屬Flash芯片控制
。
技術介紹
當下，SOC的應用越來越普及，為了滿足客戶的要求，更強、更快、功能更多的呼聲日漸高漲。作為SOC必不可少且至關重要的一部分一存儲器，高速、體積小、成本低、容量大成為其主要追求。而為了達到高速的要求，不僅要有更優化的Flash架構，如何使用高速總線對Flash進行訪問也是至關重要的問題。AXI總線是一種面向高性能、高帶寬、低延遲的片內總線。它的地址/控制和數據相位是分離的，支持不對齊的數據傳輸，而且在突發傳輸中，只需要首地址就能開始傳輸。同時AXI總線還具有分離的讀寫數據通道，支持Outstanding傳輸訪問和亂序訪問，且更加容易實現時序收斂。AXI是AMBA中一個新的高性能協議，豐富了現有的AMBA標準內容，滿足超高性能和復雜的片上系統(System on Chip,以下簡稱S0C)設計的需求。《微電子學與計算機》2013年06期上面由田鵬等人發表的《一種兼容AHB總線的Nor Flash控制器IP設計》一文中提到了 Nor Flash控制器IP的設計，其中所使用AHB總線較復雜，數據吞吐能力較低，由于AHB總線地址和數據通道沒有分開，故對每一個通道進行單獨優化較困難。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本專利技術擬解決的技術問題是，提供一種基于AXI總線的NorFlash芯片的控制方法，該控制器采用可編程器件來實現AXI總線與Nor Flash芯片的連接，具有結構簡單，工作可靠，適用性強，可應用于工業控制等特點。本專利技術的技術方案如下:—種，由以下系統來實現,該系統包括AXI總線接口、可編程器件和Nor Flash芯片接口，AXI總線接口與可編程器件連接，可編程器件與Nor Flash芯片接口連接；AXI總線接口與SOC系統連接，Nor Flash芯片接口與Nor Flash芯片連接；可編程器件用于接收并處理AXI總線傳輸的信息，按要求控制NorFlash芯片的讀寫，以此實現AXI總線與Nor Flash的通信，在AXI總線與Nor Flash芯片通信過程中，可編程器件通過AXI總線接口接受由SOC系統發出的信息，并解碼出該信息內容，再把解碼出來的信息內容通過Nor Flash芯片接口輸出到Nor Flash芯片；或接受由Nor Flash芯片通過Nor Flash芯片接口發出的信息，并解碼出該信息的內容，再把解碼出來的信息內容編碼成標準的AXI總線協議，通過AXI總線接口輸出到SOC系統，該方法步驟如下:1)AXI總線總共包括5個通道,其中擦出操作只需要用到write address channel(寫地址通道)，而寫入操作需要用到write address channel以及write data channel(寫數據通道)，讀數據操作要用到read address channel (讀地址通道)以及read datachannel (讀數據通道),擦出或者寫入響應需要用到write response channel (寫響應通道)；2)當系統啟動或重新復位時將 read address channel、write address channel或write data channel的ready信號都設置為高電平；3)當AXI總線端awvalid、arvalid或wvalid信號為高電平時,可編程器件會接受 read address channel>write address channel 或 write data channel 中相應的地址以及數據，這些接收到的地址包括命令控制字及操作地址，然后可編程器件將其存入相對應的異步FIFO存儲器中；4)若Nor Flash處于空閑狀態時,控制邏輯會判斷讀地址FIFO (First In FirstOut)存儲器是否為空，若非空則從中解析出相應的命令控制字以及操作地址，將讀數據地址及類型賦給Nor Flash芯片接口，讀取相應的數據，存儲到讀數據FIFO存儲器中，當總線的rvalid信號為高時，按順序從讀數據FIFO存儲器中傳送數據至AXI總線接口 ；5)若Nor Flash處于空閑狀態時，讀地址FIFO存儲器為空且寫地址FIFO存儲器非空時，控制邏輯會從寫地址FIFO存儲器中解析出命令控制字以及操作地址，若為擦出操作，則將擦除操作地址及類型賦給Nor Flash芯片接口 ；6)若解析出的命令控制字為寫入操作，則控制邏輯會從寫數據FIFO存儲器中讀出需要寫入的數據，與寫數據地址及類型一同賦給Nor Flash芯片接口 ；7)當Nor Flash芯片寫入或者擦出操作完成返回相應的控制信號nor_done后，控制邏輯會將bvalid信號置高,等待write response channel的ready信號為高電平則會發送寫響應信號給AXI總線接口。本專利技術控制器采用可編程器件完成，具有較好的靈活性。本專利技術控制器的AXI總線接口用于連接到SOC系統上，工作溫度范圍寬，可以達到-40?+85°C，可滿足工作溫度要求嚴格的工業環境使用；控制器的工作溫度范圍為-40 ?+85 °C。本專利技術控制器所述的Nor Flash芯片接口，用于與Nor Flash芯片相連接，NorFlash芯片接口為通用并行Nor Flash接口，適用范圍廣。本專利技術控制器的工作原理和過程是:首先，可編程器件在SOC系統發送過來操作指令時，通過AXI總線接口接受SOC系統發出的信息，然后根據AXI總線協議解碼出該信息的內容，再將解碼出信息的內容通過Nor Flash芯片接口與Nor Flash芯片相連接，來傳輸SOC系統向Nor Flash芯片發出的信息；或者可編程器件通過Nor Flash芯片接口接受NorFlash芯片發來的信息并解碼出內容，再根據AXI總線協議編碼成AXI總線格式，通過AXI總線接口傳送到SOC系統；即完成基于AXI總線的Nor Flash芯片，設計中需要的軟件編程嚴格遵守AXI總線規范，編制成通用、標準接口協議。本專利技術緊密結合SOC芯片的設計需求，提出了一種基于AXI總線的Nor Flash控制器的設計方法，能更好、更快的利用Nor Flash芯片，該控制器作為一個標準的AXI Slave設備掛在AXI總線上，控制器可以控制系統中數據信息經過AXI總線在Nor Flash中的存取。本專利技術的Nor Flash控制器可以支持目前市場上所存在的典型規格的存儲器件，提出的控制器設計方法對Nor Flash控制系統的設計優化具有普遍適用性，實用價值較大。與現有技術相比，本專利技術基于AXI總線的Nor Flash芯片由于采用了可編程器件，確保了很好的兼容性，并具有結構簡單，工作可靠，適用性強等特點。【附圖說明】圖1是本專利技術控制器的原理框圖。其中:1、AXI總線接口，2、可編程器件，3、Nor Flash芯片接口。【具體實施方式】下面結合實施例及其附圖對本專利技術進一步詳細說明，但不限于此。實施例:本專利技術實施例如圖1所示,一種，由以下系統來實現，該系統包括AXI總線接口 1、可編程器件2和Nor Flash芯片接口 3，AXI總線接口 I與可編程器件2連接，可編程器件2與Nor Flash芯片接口 3本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于AXI總線的Nor?Flash芯片的控制方法，由以下系統來實現，該系統包括AXI總線接口、可編程器件和Nor?Flash芯片接口，AXI總線接口與可編程器件連接，可編程器件與Nor?Flash芯片接口連接；AXI總線接口與SOC系統連接，Nor?Flash芯片接口與Nor?Flash芯片連接；可編程器件用于接收并處理AXI總線傳輸的信息，按要求控制Nor?Flash芯片的讀寫，以此實現AXI總線與Nor?Flash的通信，在AXI總線與Nor?Flash芯片通信過程中，可編程器件通過AXI總線接口接受由SOC系統發出的信息，并解碼出該信息內容，再把解碼出來的信息內容通過Nor?Flash芯片接口輸出到Nor?Flash芯片；或接受由Nor?Flash芯片通過Nor?Flash芯片接口發出的信息，并解碼出該信息的內容，再把解碼出來的信息內容編碼成標準的AXI總線協議，通過AXI總線接口輸出到SOC系統，該方法步驟如下：1）AXI總線總共包括5個通道，其中擦出操作需要用到write?address?channel即寫地址通道，而寫入操作需要用到write?address?channel及write?data?channel即寫數據通道，讀數據操作要用到read?address?channel即讀地址通道以及read?data?channel即讀數據通道，擦出或者寫入響應需要用到write?response?channel即寫響應通道；2）當系統啟動或重新復位時將read?address?channel、write?address?channel或write?data?channel的ready信號都設置為高電平；3）當AXI總線端awvalid、arvalid或wvalid信號為高電平時，可編程器件會接受read?address?channel、write?address?channel或write?data?channel中相應的地址以及數據，這些接收到的地址包括命令控制字及操作地址，然后可編程器件將其存入相對應的異步FIFO存儲器中；4）若Nor?Flash處于空閑狀態時，控制邏輯會判斷讀地址FIFO存儲器是否為空，若非空則從中解析出相應的命令控制字以及操作地址，將讀數據地址及類型賦給Nor?Flash芯片接口，讀取相應的數據，存儲到讀數據FIFO存儲器中，當總線的rvalid信號為高時，按順序從讀數據FIFO存儲器中傳送數據至AXI總線接口；5）若Nor?Flash處于空閑狀態時，讀地址FIFO存儲器為空且寫地址FIFO存儲器非空時，控制邏輯會從寫地址FIFO存儲器中解析出命令控制字以及操作地址，若為擦出操作，則將擦除操作地址及類型賦給Nor?Flash芯片接口；6）若解析出的命令控制字為寫入操作，則控制邏輯會從寫數據FIFO存儲器中讀出需要寫入的數據，與寫數據地址及類型一同賦給Nor?Flash芯片接口；7）當Nor?Flash芯片寫入或者擦出操作完成返回相應的控制信號nor_done后，控制邏輯會將bvalid信號置高，等待write?response?channel的ready信號為高電平則會發送寫響應信號給AXI總線接口。...

【技術特征摘要】
1.一種基于AXI總線的Nor Flash芯片的控制方法，由以下系統來實現,該系統包括AXI總線接口、可編程器件和Nor Flash芯片接口，AXI總線接口與可編程器件連接，可編程器件與Nor Flash芯片接口連接；AXI總線接口與SOC系統連接，Nor Flash芯片接口與NorFlash芯片連接；可編程器件用于接收并處理AXI總線傳輸的信息，按要求控制Nor Flash芯片的讀寫，以此實現AXI總線與Nor Flash的通信，在AXI總線與Nor Flash芯片通信過程中，可編程器件通過AXI總線接口接受由SOC系統發出的信息，并解碼出該信息內容，再把解碼出來的信息內容通過Nor Flash芯片接口輸出到Nor Flash芯片；或接受由NorFlash芯片通過Nor Flash芯片接口發出的信息，并解碼出該信息的內容，再把解碼出來的信息內容編碼成標準的AXI總線協議，通過AXI總線接口輸出到SOC系統，該方法步驟如下: 1)AXI總線總共包括5個通道,其中擦出操作需要用到write address channel即寫地址通道，而寫入操作需要用到write address channel及write data channel即寫數據通道，讀數據操作要用到read address channel即讀地址通道以及read data channel即讀數據通道，擦出或者寫入響應需要用到write response channel即寫響應通道； 2)當系統啟動或重新復位時將read address channel、write addres...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周莉，馬召賓，孫濤，陳鵬，汪洋，孫皓，董啟凡，
申請(專利權)人：山東大學，
類型：發明
國別省市：