[发明专利]一种AHB总线到I2C总线的总线桥、系统及方法

说明书

本发明公开了一种AHB总线到I2C总线的总线桥、系统及方法，所述总线桥包括AHB从机模块、寄存器模块、数据缓存模块、安全配置模块、传输控制模块、I2C主机模块、异常检测模块和中断控制模块；将AHB总线协议通过总线桥映射成I2C总线协议。所述总线桥系统包括AHB主机、AHB总线、总线桥、I2C总线和若干I2C从机，所述AHB主机通过AHB总线通信连接总线桥，所述总线桥通过I2C总线通信连接若干I2C从机。本发明基于需要用到各种复用IP的SoC芯片，通过本发明的总线桥处理跨总线协议的传输通信；实现了AHB的快速传输速率到I2C的低传输速率的过渡；本发明实现了I2C从机内部寄存器地址宽度配置功能。

技术领域

本发明涉及总线技术领域，具体涉及一种AHB总线到I2C总线的总线桥、系统及方法。

背景技术

随着深亚微米工艺技术日益成熟，集成电路芯片的规模越来越大。数字IC从基于时序驱动的设计方法，发展到基于IP(Intellectual Property)复用的设计方法，并在片上系统(System-on-chip,SoC)设计中得到了广泛应用。在基于IP复用的SoC设计中，片上总线设计是最关键的问题，为此，业界出现了很多片上总线标准。其中ARM公司推出的AMBA片上总线受到了广大IP开发商和SoC系统集成者的青睐，已成为一种流行的工业标准片上结构。AMBA规范主要包括了AHB系统总线和APB系统总线。在工业控制，消费类电子，数码视讯，通信设备等领域的SoC芯片，以AMBA总线架构的设计占据了很大的份额。I2C(Inter-Intergrated Circut)作为最常用的串行通信总线之一，超过100种不同的IC上实现并应用。各大半导体公司也推出了大量的带有I2C接口的器件，如RAM、EEPROM、Flash ROM、A/D、D/A转换、LED/LCD驱动、实时时钟等。

随着芯片复杂性/功能性/规模性的增加，越来越多的具有I2C总线接口的IP器件需要集成在AMBA架构的SoC芯片中。但是由于AMBA总线没有I2C总线接口，限制了在这些SoC中使用具有I2C总线接口的器件。为了使处理器通过AHB总线接口访问具有I2C接口的IP，该IP的接口需要修改成可兼容AHB总线协议的状态。这样的修改非常不利于IP的复用。

另外不同I2C从设备会根据自身特点设计不同的I2C传输格式，在这些I2C设备集成到同一系统上时造成了极大的困难。

AHB总线是用于高性能、高时钟频率的系统模块，而I2C总线是用于低时钟频率的系统模块，简单的协议转换会造成AHB总线被长时间的占用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题提供一种AHB总线到I2C总线的总线桥、系统及方法，通过该总线桥主要实现AHB协议到I2C协议的转换，达到不同总线数据的有效传输和不同总线上控制信号的转发处理的目的。

另外，该总线桥兼容与具有不同的I2C传输格式的I2C设备间的通讯；根据连接到I2C总线的从机器件类型的不同，数据传输格式可配置(不同大小的I2C从机内部寄存器地址、单次传输数据的大小)，提高了具有I2C接口的IP的可移植性和可复用性。再者，该总线桥具有安全配置功能，可以对特定从机的存储单元中的重要数据(核心代码/重要参数/标记用户身份的数据)进行安全保护。还有，该总线桥系统中，AHB主机在将需向I2C从机器件的命令传输完成后即可得到释放，避免低速的I2C总线过长时间占用高速AHB总线的问题，从而减轻AHB主机的负担，提高了AHB主机的工作效率。

本发明通过下述技术方案实现：