[发明专利]一种芯片内可重构串行总线控制器的硬件实现方法

说明书

本发明提供了一种芯片内可重构串行总线控制器的硬件实现方法，包括如下步骤：首先定义多个状态，每个状态都能通过控制电路实现对应的逻辑功能，然后将要实现支持的通信协议所对应的状态机转换和跳转按照顺序配置进去，实现通过软件配置来支持不同的接口协议。本发明实现最大程度的复用控制逻辑来支持像I2C、SPI、SSP、Microwire、Enhanced SPI、IrDA 1.0 SIR、RS485、UART、ISO7816‑3等标准的通信协议，以及通过灵活的配置很容易实现支持所需要的一些非标准的协议的硬件实现方法，既节省了面积，也省去了大量非标协议电路的开发时间。

技术领域

本发明涉及芯片领域，具体是一种SoC芯片内可重构串行总线控制器的硬件实现方法。

背景技术

串行总线是用来实现芯片与外部设备连接和数据交换的设备。串行总线控制器（接口）的功能是实现CPU通过串行总线把外围设备联系在一起。串行总线控制器的种类很多，其相应的接口电路各不相同。通常芯片可能会连接不同的外围设备，不同的外围设备所能提供的串行总线接口类型也不尽相同。

应对这种需求，通常的做法是芯片会整合不同的接口IP，尽可能全面的支持所需要的串行总线协议，因为这些IP都是独立的，不复用控制逻辑电路，通常不会同时使用所有的串行总线控制器，浪费了大量的面积。有时应对特殊需求的外围设备，芯片可能还需要提供支持非标准协议的串行总线协议，这时需要进行定制化的控制器的开发，这就需要付出时间成本，以及这种定制化的支持非标准协议的串行总线控制器的复用性不高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种芯片内可重构串行总线控制器的硬件实现方法，包括如下步骤：首先定义多个状态，每个状态都能通过控制电路实现对应的逻辑功能，然后将要实现支持的通信协议所对应的状态机转换和跳转按照顺序配置进去，实现通过软件配置来支持不同的接口协议。

进一步的，所对应的状态机转换和跳转按照顺序配置进去的类似指令分为两种：第一种由状态的值和对应的跳转指令的地址组成；第二种是跳转指令，由几个对应状态所可能跳转到的下一个状态机所对应的地址所组成。

进一步的，所支持的标准协议包括I2C、SPI、SSP、Microwire、Enhanced SPI、IrDA1.0 SIR、RS485、UART、ISO7816-3。

进一步的，所支持的接口协议包括自定义的非标准通信协议。

进一步的，还包括同时存储两份状态及跳转指令，实现全双工的通信协议。

进一步的，可配置的状态机和跳转指令配合，实现接口协议的控制逻辑。

本发明完全复用了各协议的控制逻辑，不用整合不同的接口IP，节省了很多面积，提供灵活的状态机配置和跳转指令（控制逻辑），在可支持标准的I2C、SPI、SSP、Microwire、Enhanced SPI、IrDA 1.0 SIR、RS485、UART、ISO7816-3等的基础上，可灵活的配置成支持一些非标准的协议，节省了非标准接口IP的开发时间，可复用性强。

本发明实现最大程度的复用控制逻辑来支持像I2C、SPI、UART、ISO7816-3等标准的通信协议，以及通过灵活的配置很容易实现支持所需要的一些非标准的协议的硬件实现方法，既节省了面积，也省去了大量非标协议电路的开发时间。

附图说明

图1是本发明的SoC芯片内可重构串行总线控制器的硬件实现方法流程图；

图2是I2C主机7位寻址的发送数据的状态机流程图；

图3是I2C主机7位寻址的接收数据的状态机流程图；

图4是I2C主机10位寻址的发送数据的状态机流程图；