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Tech と Culture

テクノロジーとカルチャー

YCbCr-RGB変換モジュールRTL AMBA master(仮)

AMBAのマスター側のプロトコル概要は以下のものです。
AMBA-master1.png

すでにスレーブの所で説明されていますが、この図には、マスターがバスの所有権を要求する所から示されています。また、バーストで複数データを送る際のHTRANS信号も示しています。
マスターは任意のタイミングでバスを要求することができますが、アービタからGRANT信号がアサートされるまでは、バスを使用することはできません。

YCbCr-RGB変換モジュールでは、FIFOに蓄えられているデータの要素数(ライトカウンタとリードカウンタの差)が16以上になると、HBUSREQ信号をアサートします。
アービタからHGRANT信号がアサートされるまで要求し続けます。
所有権が認められたら、最初のアドレスを出力し、順次アドレスをインクリメントしていきます。その際、一つクロックがずれたところで対応するデータを出力します。またこれらの動作の際にHREADYがアサートされた時は現在出力している信号をそのまま出力し続けます。
基本的に16個のデータをバーストで出力したらバスを開放します。
画像はフレームバッファの左上に詰めて出力するようにしていますので、一行分のデータを出力したのち、出力先のアドレスが飛ぶことになります。この場合バースト動作ができませんので、そこでバースト終了してバスを開放します。

amba-master3.png

これらの動作をそのままFSMで設計しました。
FIFOに蓄積されている要素数(Write counter, Read counterの差)が16を超えたらBUSREQに移りHBUSREQをアサートします。
GRANTされるまでその状態を続けます。
GRANTされた後にHREADYが1であれば、最初のアドレスを出力します。
以後、バースト出力を続けます。
x,y座標や出力アドレス、FIFO read counter等のカウンターを動かします。

これで基本的な応答はできるようになりますが、以前説明したようにスレーブが即座にデータを返せない場合は、hreadyがアサートされます。その時は、マスターは出力データを保持せねばなりません。
amba-mas3.png

この部分に対応するため、少し設計を変更します。
amba-master4.png

これで、対応できました。