MPC8349 第6章 仲裁器和总线监控器文档格式.docx

1、0x00FF_00FF6.2.2/6-40x0C仲裁器事件寄存器（AER）0x0000_00006.2.3/6-40x10仲裁器中断定义寄存器（AIDR）6.2.4/6-40x14仲裁器屏蔽寄存器（AMR）6.2.5/6-40x18仲裁器事件属性寄存器（AEATR）R0x0000_000026.2.6/6-40x1C仲裁器事件地址寄存器（AEADR）6.2.7/6-40x20仲裁器事件响应寄存器（AERR）6.2.8/6-41 复位值由复位字的核PLL配置确定。需求参见第四章“复位、时钟定时和初始化”。2 寄存器AEATR和AEADR仅受/PORESET断言（assertion）的影响。6.2

2、.1 仲裁器配置寄存器（ACR Arbiter Configuration Register）仲裁器配置寄存器（ACR）定义仲裁器模式和总线上的驻留（parked）主设备。图6-1表示了ACR的字段。1 注意，COREDIS和位1011的复位值根据复位配置字确定（关于复位配置字的更详细信息参见第四章“复位、时钟同步和初始化”）图 6-1 仲裁器配置寄存器（ACR）表6-2描述了ACR的各个字段。表6-2 ACR字段说明位名字说明06写保留，读07COREDIS核禁止。指定是否禁用CPU。当禁用CPU时，就不能由仲裁器保证总线。复位后，该位从COREDIS的复位配置位得到它的值，并可以用软件配置

3、该位。此外，如果启动源为启动定序器，如果需要启用CPU，则在启动时必须将COREDIS置为1，且启动定序器的最后一个事务必须将COREDIS置为0。0 CPU启用。1 CPU禁用。891011保留。写应保留复位值。复位值是核PLL配置的功能，它是复位配置字的一部分。当把核置为按1:1或3:2总线时钟操作时，需要在复位时将这些位置为01，否则置为00。121315PIPE_DEP流水深度（未完成的事务的数量）。000 流水深度 1 （1个未完成的事务）001 流水深度 2 （2个未完成的事务）010 流水深度 3 （3个未完成的事务）011 流水深度 4（4个未完成的事务）1xx 保留16171

4、9PCI_RPTCNTPCI重复计数。指定使用/REPEAT请求模式时，PCI主设备可以执行的连续事务的最大数量。000 一个连续事务 （禁用/REPEAT请求模式）001 两个连续事务010 三个连续事务011 四个连续事务100 五个连续事务101 六个连续事务110 七个连续事务111 八个连续事务202123RPTCNT重复计数。指定使用/REPEAT请求模式时，任何主设备（PCI除外）可以执行的连续事务的最大数量。000 1个连续事务 （禁用/REPEAT请求模式）001 2个连续事务010 3个连续事务011 4个连续事务100 5个连续事务101 6个连续事务110 7个连续事务

5、111 8个连续事务注意：建议不要将该字段编为4个以上的连续事务。24252627APARK地址驻留。指定仲裁器总线驻留模式。00 驻留到主设备。仲裁器将地址总线驻留到主设备，主设备由PARKM字段的数字选择。01 驻留到最后一个所有者。仲裁器将地址总线驻留到最后一个总线所有者。10 禁用。如果未出现BR，仲裁器不向任何主设备断言BG。11 保留2831PARKM驻留主设备。0000 e300 核0001 PCI1、PCI2、DMA0010 TSEC10011 TSEC20100 USB0101 加密核01101111 保留6.2.2 仲裁器定时器寄存器（ATR Arbiter Timers

6、Register） 仲裁器定时器寄存器（ATR）定义仲裁器地址超时（ATO）和数据超时（DTO）的值。图6-2列出了ATR的各个字段。图6-2 仲裁器定时器寄存器（ATR）表6-3说明了ATR的字段。表6-3 ATR字段说明07815DTO数据超时。为数据占用指定超时时间长度。该字段的单位为64个总线时钟。最大值为16329个一致性总线时钟。如果在指定的超时时间之前未结束数据占用，就出现数据超时。当DTO=n时，超时周期为n*64。0x00 保留。0x01 64个时钟周期。0x10 128个时钟周期。0x11 192个时钟周期。0xFF 16320个时钟周期。16-2324-31ATO地址超时

7、。为地址占用指定超时时间长度。最大值为16329个统一总线时钟。如果在指定的超时时间之前未结束地址占用，就出现地址超时。当ATO=n时，超时周期为n*64。6.2.3 仲裁器事件寄存器（AER Arbiter Event Register） 仲裁器使用仲裁器事件寄存器（AER）报告错误事务。写入全1清除该寄存器。图6-3列出了AER的字段。图6-3 仲裁器事件寄存器（AER）表6-4说明了AER的字段。表6-4 AER字段说明02526ETEA传输错误。报告某个从设备检测到传输错误。0 从设备未检测到传输错误。1 某个从设备检测到传输错误。27RES保留传输类型。报告事务使用了保留传输类型。更

8、多信息参见6.3.2.5“保留事务类型”。0 未出现使用保留传输类型的事务。1 出现了使用保留传输类型的事务。28ECW外部控制字传输类型。报告事务使用了外部控制字传输类型。更多信息参见6.3.2.6“非法（ECIWX/ECOWX）事务类型”。0 未出现使用外部控制字传输类型的事务。1 出现了使用外部控制字传输类型的事务。29AO仅地址传输类型。报告事务使用了仅地址传输类型。更多信息参见6.3.2.4“仅地址事务类型”。0 未出现使用仅地址传输类型的事务。1 出现了使用仅地址传输类型的事务。30报告数据占用超时。0 数据超时定时器未到时。1 数据超时定时器到时。31报告地址占用超时。0 地址超

9、时定时器未到时。1 地址超时定时器到时。6.2.4 仲裁器中断定义寄存器（AIDR Arbiter Interrupt Defination Register） 仲裁器中断定义寄存器（AIDR）定义出现不同错误情况时的中断。置位某一位将对应的中断定义为MCP中断，清除某一位则将对应的中断定义为常规中断。图6-4列出了AIDR的字段。图6-4 仲裁器中断定义寄存器（AIDR）表6-5说明了AIDR的字段。表6-5 AIDR字段说明从设备传输错误检测的中断定义。0 某个从设备的传输错误检测引起常规中断。1 某个从设备的传输错误检测引起MCP中断。使用保留传输类型事务的中断定义。0 使用保留传输类型

10、的事务引起常规中断。1 使用保留传输类型的事务引起MCP中断。使用外部控制字传输类型事务的中断定义。0 使用外部控制字传输类型的事务引起常规中断。1 使用外部控制字传输类型的事务引起MCP中断。使用仅地址传输类型事务的中断定义。0 使用仅地址传输类型的事务引起常规中断。1 使用仅地址传输类型的事务引起MCP中断。数据占用超时的中断定义。0 数据占用超时引起常规中断。1 数据占用超时引起MCP中断。地址占用超时的中断定义。0 地址占用超时引起常规中断。1 地址占用超时引起MCP中断。6.2.5 仲裁器屏蔽寄存器（AMR Arbiter Mask Register） 仲裁器屏蔽寄存器（AMR）用于

11、屏蔽中断或复位请求。置位屏蔽位就允许对应的中断或复位请求；清除屏蔽位则屏蔽中断或复位请求。AMR可以屏蔽常规中断、MCP中断和复位请求。图6-5显示了AMR的字段。图6-5 仲裁器屏蔽寄存器（AMR）表6-6说明了AMR的字段。表6-6 AMR字段说明从设备传输错误检测的中断屏蔽位。0 禁止某个从设备的传输错误检测中断。1 允许某个从设备的传输错误检测中断。使用保留传输类型事务的中断屏蔽位。0 禁止使用保留传输类型的事务中断。1 允许使用保留传输类型的事务中断。使用外部控制字传输类型事务的中断屏蔽位。0 禁止使用外部控制字传输类型的事务中断。1 允许使用外部控制字传输类型的事务中断。使用仅地址

12、传输类型事务的中断屏蔽位。0 禁止使用仅地址传输类型的事务中断。1 允许使用仅地址传输类型的事务中断。数据占用超时的中断屏蔽位。0 禁止数据占用超时中断。1 允许数据占用超时中断。地址占用超时的中断屏蔽位。0 禁止地址占用超时中断。1 允许地址占用超时中断。6.2.6 仲裁器事件属性寄存器（AEATR Arbiter Event Attributes Register） 仲裁器事件属性寄存器（AEATR）报告引起错误的事务的类型，错误在事件寄存器中指明。更多信息参见6.2.3“仲裁器事件寄存器（AER）”。AEATR只在上电复位时清除。它保存的是第一个错误事件的属性。注意，这意味着如果不清除A

13、ER，AEATR就不会改变它的值。由于AEATR不受软或硬复位的影响，因此软件可以读取该寄存器，并确定总线故障的原因，即使该故障引起死锁。更多信息参见6.4.2“错误处理顺序”。图6-6显示了AEATR的字段。图6-6 仲裁器事件属性寄存器（AEATR）表6-7说明了AEATR的字段。表6-7 AEATR字段说明0457EVENT事件类型。000 地址超时001 数据超时010 仅地址传输模式011 外部控制字传输模式100 保留传输模式101 传输错误11c 保留8101115MASTR_ID主设备id。00000 e300核数据事务00001 保留00010 e300核指令取00011 保

14、留00100 TSEC100101 TSEC200110 USB MPH00111 USB DR01000 加密内核01001 I2C（引导定序器）01010 JTAG01011 保留01100 保留01101 PCI101110 PCI201111 DMA1000011111 保留主设备id反映事务源，用于调试目的。1619TBST传输突发。0 传输长度超过8个字节1 传输长度最多8个字节TSIZE传输长度。传输长度编码依赖/TBST的值。/TBST1：001 1个字节010 2个字节011 3个字节100 4个字节101 5个字节110 6个字节111 7个字节000 8个字节/TBST0

15、：000 16个字节001 24个字节010 32个字节011111 保留24262731TTYPE传输类型。00000 仅地址00001 仅地址00010 单拍或突发写00100 仅地址00101 保留00110 突发写00111 保留0100x 仅地址0101x 单拍或突发读0110x 仅地址01110 突发读01111 保留10000 仅地址1XX01 保留10010 单拍写1XX11 保留10100 ecowx非法单拍写10110 保留11000 仅地址11010 单拍或突发读11100 eclwx非法单拍读11110 突发读6.2.7 仲裁器事件地址寄存器（AEADR Arbiter

16、 Event Address Register） 仲裁器事件地址寄存器（AEADR）报告引起错误的事务的地址，错误在事件寄存器中指明。AEADR只在上电复位时清除。保存的是第一个错误事件的地址。注意，这意味着如果不清除AER，AEADR就不会改变它的值。由于AEADR不受软或硬复位的影响，因此软件可以读取该寄存器，并确定总线故障的原因，即使该故障引起死锁。图6-7显示了AEADR的字段。图6-7 仲裁器事件地址寄存器（AEADR）表6-8说明了AEADR的字段。表6-8 AEADR字段说明031ADDR在AEATR寄存器中报告的事件的地址。更多信息请参见6.2.6“仲裁器事件属性寄存器（AEA

17、TR）”6.2.8 仲裁器事件响应寄存器（AERR Arbiter Event Response Register） 仲裁器事件响应寄存器（AERR）确定不同的错误条件是引发中断，还是引发复位请求。置位某一位定义对应的错误条件引发复位请求；清除某一位则定义对应的错误条件引发中断。图6-8显示了AERR的字段。图6-8 仲裁器事件响应寄存器（AERR）表6-9说明了AERR的字段。表6-9 AERR字段说明从设备传输错误检测事件响应。0 某个从设备的传输错误检测引发中断。1 某个从设备的传输错误检测引发复位请求。0 使用保留传输类型的事务引发中断。1 使用保留传输类型的事务引发复位请求。0 使用

18、外部控制字传输类型的事务引发中断。1 使用外部控制字传输类型的事务引发复位请求。0 使用仅地址传输类型的事务引发中断。1 使用仅地址传输类型的事务引发复位请求。0 数据占用超时引发中断。1 数据占用超时引发复位请求。0 地址占用超时引发中断。1 地址占用超时引发复位请求。6.3 功能描述 下面几节介绍仲裁器功能：仲裁策略和总线错误检测。6.3.1 仲裁策略 仲裁处理涉及主设备和仲裁器。主设备根据特权做出仲裁，获得地址占用。对于数据占用，仲裁器使用与地址占用相同的事务处理顺序。图6-9显示了地址总线仲裁时所涉及的主设备和仲裁器之间的接口信号。图6-9 地址总线仲裁 主设备在开始任何事务处理之前，

19、必须获得地址总线的所有权。主设备断言它的占用总线请求信号，以及仲裁属性信号/REPEAT和PRIORITY0:1。之后仲裁器根据系统状态和仲裁方案，向请求的主设备断言相应的地址总线准许信号。有关仲裁方案的详细信息请参见6.3.1.1“带PRIORITY0:1的地址总线仲裁”。当接收到地址总线准许时，主设备可以开始地址占用。6.3.1.1 带PRIORITY0:1的地址总线仲裁 只要主设备断言它的总线请求，以获得地址总线的所有权，它就可以驱动PRIORITY0:1信号，指明请求优先级。主设备由于有较高的优先级可以尽快得到服务。仲裁器考虑这个额外信息，以便为更高优先级的请求产生比较低优先级的请求更

20、好的服务。因此，仲裁器按下列基于优先级的仲裁方案进行操作：1对于同一优先级，使用公平仲裁方案（简单的循环方案）。2对于每个非0优先级，保留一个位置，作为低优先级仲裁环的占位符。3每个主设备可以随时改变优先级。图6-10给出了一个四层的基于优先级的仲裁算法的一个例子。在该例子中，如果所有的主设备都连续请求总线，则按下列顺序和特定带宽进行总线授权： M6获得1/2的总线带宽 M4和M5每个获得1/6的总线带宽 M0和M3每个获得1/18的总线带宽 M1和M2每个获得1/36的总线带宽图6-10 基于优先级的仲裁算法的一个例子注意 有关优先级设计的更详细的信息，参见每个总线主设备的那一章，或5.3.

21、2.4节“系统优先级和配置寄存器（SPCR）”。6.3.1.2 带/REPEAT的地址总线仲裁 当主设备获得了当前地址总线的控制权，并希望执行另一个事务处理时，它可以连同/REPEAT一起断言总线请求，向仲裁器发出重复请求。这样，如果当前地址占用还未被/ARTRY，仲裁器就向同一主设备断言总线准许。不论来自其他主设备的总线请求优先级是多少，都这样处理。换句话说，“重复请求”覆盖优先级方案。 尽管重复请求可以提高页命中率和内存带宽的总体利用率，但它会增加单个主设备的最坏情况等待时间，因此仲裁器有一个可编程计数器，以限制由主设备执行的连续事务的最大数量。一旦计数器到期，仲裁器就忽略/REPEAT信

22、号，回退到常规仲裁方案。PCI主设备有一个专用的重复计数器，因为在接受读请求之前，它可能需要更多的重复事务。PCI定序规则要求，在可以开始任何新的读操作之前，PCI桥必须清空所有排队的写操作。更多信息参见PCI 局部总线规范 Rev 2.2 的3.2.5节“事务排序和提交（posting）”。 有关ACRRPTCNT和ACRPCI_RPTCNT编程的更详细信息参见6.2.1节“仲裁器配置寄存器（ACR）”。6.3.1.3 /ARTRY之后的地址总线仲裁 /ARTRY协议主要被CPU用于中断命中其D高速缓存中的修改线的事务，这样它就可以通过执行监听复录（snoop copyback）来维护数据的

23、一致性。当CPU断言/ARTRY时，立即将总线授权给CPU，以执行监听复录。完成监听复录以后，仲裁器将总线授权回给其事务被/ARTRY了的主设备。6.3.1.4 地址总线驻留 仲裁器支持地址总线驻留。该特性意味着当没有主设备请求总线时（所有的请求都无效），仲裁器可以选择将地址总线（或断言地址总线准许）交给一个主设备。驻留的主设备可以跳过总线请求，直接认为拥有总线所有权。这样就减少了驻留主设备的访问等待时间。 有关ACRAPARK和ACRPARKM的更详细信息参见6.2.1“仲裁器配置寄存器（ACR）”。6.3.1.5 数据总线仲裁 对于每个被承诺的地址占用都需要一个数据占用，以完成事务处理。

24、在MPC8349E系统中，仲裁器控制将数据总线授权发送给先前执行地址占用的、参与数据占用的主设备和从设备。6.3.2 总线错误检测 仲裁器负责跟踪总线上出现的下列情况： 地址超时 数据超时 传输错误 仅地址事务处理类型 保留的事务处理类型 非法（eciwx/ecows）事务处理类型6.3.2.1 地址超时 如果地址占用在规定的超时间隔内（由ATRATO规定）未结束，就会出现地址超时。在这种情况下，仲裁器执行下列操作：1结束地址占用。2开始数据占用，并通过断言传输错误结束数据占用。3向AERATO报告该事件。4如果AMRATO允许，根据AERRATO和AIDRATO发出复位请求、MCP或常规中断。5对第一个错误事件，更新事务属性和AEATR以及AEADR的地址。6.3.2.2 数据超时 如果数据占