[发明专利]片上系统及AXI总线下的传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种片上系统及AXI总线下的传输方法。

背景技术

先进可扩展接口(Advanced eXtensible Interface，AXI)总线是ARM公司在先进外设总线(Advanced Peripheral Bus，APB)和先进高性能总线(Advanced High-performance Bus，AHB)上发展出来的第三代高性能系统总线。如图1所示，AXI总线传输基于五个传输通道进行，可以分为五种包：读请求包(AR)、读数据及应答包(R)、写请求包(AW)、写数据包(W)和写应答包(B)。其中，AR、AW及W的方向是从主设备到从设备，R及B的方向是从从设备到主设备。一次写操作包含一个AW、若干W和一个B，一次读操作包含一个AR和若干R。一次传输包含多个包，并以相同的ID号作为标识。各种包之间的依赖性很小，没有固定的相位关系，因此支持高效率的挂起传输(Outstanding)，即主设备或从设备都可以存在若干激活状态(Active)但未完成的操作，并通过ID号进行顺序控制。

AXI总线除了支持点对点的主设备和从设备连接外，还可以组成各种复杂的片内总线结构(互联结构)，例如Shared Bus或Crossbar等拓扑结构，以完成多个主设备和多个从设备在片内的互联。以Crossbar为例，Crossbar称为交叉开关矩阵或纵横式交换矩阵，当同时闭合多个交叉节点时，多个不同的主设备和从设备之间就可以同时传输数据。Crossbar中，AXI总线信号线的数量为一组AXI连接的信号线数量与主设备端口数量及从设备端口数量的乘积，通常一组AXI连接的信号线数量为300根，那么以3×3的crossbar为例，则会有2700根AXI总线。当主从设备增加时，信号线的数量将会增加显著，从而导致布线困难，且消耗大量的芯片面积。

为了解决上述问题，可以将一个大的Crossbar拆分为多个小的Crossbar，各个小的Crossbar内部采用互联结构，使得主设备与从设备互通，在各个小的Crossbar外部之间采用特殊的连接方式完成Crossbar之间的数据互访。在这种特殊的连接方式中需要考虑的问题之一是ID号，根据AXI的协议内容，AXI数据传输需要依靠ID号来指示分散在五个通道上的离散信息。因此，当多个主设备通过同一个互联结构访问同一个从设备时，根据协议规定，该互联结构会添加额外的ID号以指示主设备的编号，从而保证从设备的响应通过互联结构返回时能够被返回给正确的主设备。这样就会导致信息每通过一次Crossbar，AXI总线中传输的ID号的位数就会增加。当采用环形结构连接不同的Crossbar时，引起信息宽度不匹配的问题，如图2所示，主设备Master 0的4bit ID通过Crossbar 0之后扩展后变为5bit，再通过Crossbar 1之后扩展为6bit，6bit的ID就无法再接上Crossbar0的4bit接口，这就使得AXI Crossbar之间互访无法正常进行。

为此，现有技术中提出一种解决方案，即采用ID号压缩技术，如图3所示，通过ID压缩模块(ID COMP)将环路输出的6bit ID进行压缩，即压缩到匹配Crossbar0的位宽，实现ID号宽度匹配。

在实现本发明过程中，发明人发现：在压缩过程中可能会造成信息损失；ID号压缩可能会将不同ID号的传输压缩成相同ID号的传输，而相同ID号传输只能顺序传输，这会使得原来支持乱序传输变为只能顺序传输，从而降低总线效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种片上系统及AXI总线下的传输方法，在实现多个互联结构间互联的同时，避免信息损失所带来的总线效率降低的问题。

本发明实施例提供了一种片上系统，包括：

主设备，用于发送传输请求，所述传输请求中携带用于标识主设备编号的ID号；

第一扩展模块，用于对所述传输请求中携带的ID号进行扩展，其中，扩展的位数为N，所述N为系统最长环路所包含的互联结构对通过的传输请求中携带的ID号增加的位数之和，N为正整数；

第一互联结构，用于对所述第一扩展模块输出的传输请求中携带的ID号进行扩展，其中，扩展的位数为n，所述n为所述第一互联结构对通过的传输请求中携带的ID号增加的位数，n为正整数；

第一缩减模块，用于当主设备待访问的从设备非与所述第一互联结构相连的从设备时，对所述第一互联结构输出的传输请求中携带的ID号进行缩减，其中，缩减的位数为n；