[发明专利]基于AXI总线的Nor Flash芯片的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于AXI总线的Nor Flash芯片的控制方法，属Flash芯片控制技术领域。 

背景技术

当下，SOC的应用越来越普及，为了满足客户的要求，更强、更快、功能更多的呼声日渐高涨。作为SOC必不可少且至关重要的一部分——存储器，高速、体积小、成本低、容量大成为其主要追求。而为了达到高速的要求，不仅要有更优化的Flash架构，如何使用高速总线对Flash进行访问也是至关重要的问题。 

AXI总线是一种面向高性能、高带宽、低延迟的片内总线。它的地址/控制和数据相位是分离的，支持不对齐的数据传输，而且在突发传输中，只需要首地址就能开始传输。同时AXI总线还具有分离的读写数据通道，支持Outstanding传输访问和乱序访问，且更加容易实现时序收敛。AXI是AMBA中一个新的高性能协议，丰富了现有的AMBA标准内容，满足超高性能和复杂的片上系统（System on Chip，以下简称SOC）设计的需求。《微电子学与计算机》2013年06期上面由田鹏等人发表的《一种兼容AHB总线的Nor Flash控制器IP设计》一文中提到了Nor Flash控制器IP的设计，其中所使用AHB总线较复杂，数据吞吐能力较低，由于AHB总线地址和数据通道没有分开，故对每一个通道进行单独优化较困难。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种基于AXI总线的Nor Flash芯片的控制方法，该控制器采用可编程器件来实现AXI总线与Nor Flash芯片的连接，具有结构简单，工作可靠，适用性强，可应用于工业控制等特点。 

本发明的技术方案如下： 

一种基于AXI总线的Nor Flash芯片的控制方法，由以下系统来实现，该系统包括AXI总线接口、可编程器件和Nor Flash芯片接口，AXI总线接口与可编程器件连接，可编程器件与Nor Flash芯片接口连接；AXI总线接口与SOC系统连接，Nor Flash芯片接口与Nor Flash芯片连接；可编程器件用于接收并处理AXI总线传输的信息，按要求控制Nor Flash芯片的读写，以此实现AXI总线与Nor Flash的通信，在AXI总线与Nor Flash芯片通信过程中，可编程器件通过AXI总线接口接受由SOC系统发出的信息，并解码出该信息内容，再把解码出来的信息内容通过Nor Flash芯片接口输出到Nor Flash芯片；或接受由Nor Flash芯片通过Nor Flash芯片接口发出的信息，并解码出该信息的内容，再把解码出来的信息内容编码成标准的AXI总线协议，通过AXI总线接口输出到SOC系统，该方法步骤如下： 

1）AXI总线总共包括5个通道，其中擦出操作只需要用到write address channel（写地址通道），而写入操作需要用到write address channel以及write data channel（写数据通道），读数据操作要用到read address channel（读地址通道）以及read data channel （读数据通道），擦出或者写入响应需要用到write response channel（写响应通道）； 

2）当系统启动或重新复位时将read address channel、write address channel或write data channel的ready信号都设置为高电平； 

3）当AXI总线端awvalid、arvalid或wvalid信号为高电平时，可编程器件会接受read address channel、write address channel或write data channel中相应的地址以及数据，这些接收到的地址包括命令控制字及操作地址，然后可编程器件将其存入相对应的异步FIFO存储器中； 

4）若Nor Flash处于空闲状态时，控制逻辑会判断读地址FIFO（First In First Out）存储器是否为空，若非空则从中解析出相应的命令控制字以及操作地址，将读数据地址及类型赋给Nor Flash芯片接口，读取相应的数据，存储到读数据FIFO存储器中，当总线的rvalid信号为高时，按顺序从读数据FIFO存储器中传送数据至AXI总线接口； 

5）若Nor Flash处于空闲状态时，读地址FIFO存储器为空且写地址FIFO存储器非空时，控制逻辑会从写地址FIFO存储器中解析出命令控制字以及操作地址，若为擦出操作，则将擦除操作地址及类型赋给Nor Flash芯片接口；