[发明专利]一种简易的总线传输协议的通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及到片上系统通信领域中，主机与从机进行通信的一种简易的总线传输协议。

背景技术

在片上系统领域中，主机与从机之间的通信需要考虑的因素很多，例如总线位宽、速率、实现难易程度等。对于设计者来将，如何得到一种简单易用的高速率传输总线是在设计初期着重考虑的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是如何实现主机与从机之间高速的寄存器读写操作。本发明提供了一种由主机发起、从机响应的，低位宽、高速率的总线传输协议。该传输协议的传输时钟由主机发起，从机相应，传输速率高，并且本传输协议设计复杂度较低，易于实现，便于扩展，保证了较广应用范围。

本发明的目的是这样实现的，一种简易的总线传输协议的通信方法，适用于主机、从机之间的寄存器读写操作，其特征在于包括以下步骤：

①该传输总线由3根信号线组成，分别是片选使能线、时钟传输线、双向数据传输线，片选使能线与双向数据传输线复位之后默认的状态为高电平，时钟传输线复位之后默认的状态为低电平；

②该传输总线传输时，由主机首先拉低片选使能线；从机检测到片选使能线为低之后，内部产生启动信号；

③主机拉低片选使能线之后，产生总线时钟，并通过时钟传输线将时钟传输给从机；总线时钟可为主机内部高频时钟的分频时钟，分频比可为任意值；

④主机通过数据传输线发送数据，数据可以为多个字节；首先发送当前字节的高位，由高位到低位依次发送，双向数据传输线的变化位于时钟的下降沿；

⑤从机在总线时钟的上升沿开始对数据进行采样，并按照收取到的数据进行读写操作；

⑥主机传输数据完毕之后，停止总线时钟才产生，拉高片选使能线，结束该次传输。

其中，步骤③、④描述的主机发送数据与时钟，主机每次发起的数据传输，总是以固定数值的传输时钟周期为一组，当从机接收到的时钟周期不足一组时，舍弃最后传输的数据；步骤⑥中的数据传输完毕，最少包含两组固定数值的传输时钟周期。

其中，步骤③中的主机产生的分频时钟，分频比包括1分频，即传输时钟与主机内部时钟同频，最高可以达到电路接口频率的最高值。

其中，步骤④中主机通过数据传输线发送数据，包括写操作和读操作，具体为：

当主机需要对从机进行写操作时，首先需要发送的首字节为“写使能1”加“从机起始地址”，第二个字节为需要写入“从机起始地址”的数据，第三个字节为需要写入“从机起始地址+1”的数据，以此类推，第N个字节为需要写入“从机起始地址+N-2”的数据；其中，N为字节的个数；

当主机需要对从机进行读操作时，首先需要发送的首字节为“读使能0”加“从机起始地址”，之后主机将双向数据传输线交予从机进行控制，主机只需要产生传输时钟，从机由该传输时钟进行数据的发出；当主机发出读取的命令之后，由于从机接收到命令之后需要解析出指令时间，需要延时一个字节时间，在第三个字节时间将“从机起始地址”的数据传输给主机，第四个字节时间将“从机起始地址+1”的数据传输给主机，以此类推，第N个字节时，主机由双向数据传输线读取到的为“从机起始地址+N-3”的数据；其中，一个字节时间为固定数值的传输时钟。

本发明与背景技术相比，具有如下优点：

(1)本发明的总线位宽只有3位，通过双向数据传输线满足读写的不同方向要求。

(2)本发明的总线传输时钟可以与主机内部时钟同频，传输速率较高。

(3)本发明通过协议中的要求，可以只发送一次起始地址，之后的读写操作均在此起始地址基础上累加，从而减少了地址的传输时间，增加了总线传输的效率。

(4)本发明协议简单，易于理解，可操作性强，可根据具体寄存器位宽进行字节位宽的调整。

附图说明

图1是本发明的三总线传输协议概略图。

图1中片选使能线为100，时钟传输线为200，双向数据传输线为300。传输首字节为310，第二个字节为320，第三个字节为330。首字节中起始位为读写使能311，后续数据位为起始地址312。

图2是本发明的三总线传输协议首字节传输示意图。

图2中片选使能线为100，时钟传输线为200，双向数据传输线为300。时钟上升沿为210。数据传输线传输的首字节高位为读写使能310，其余七位共同组成起始地址320。