英飛凌AURIX TC3XX片上總線通信架構解讀

英飛凌-AURIX-TC3XX 片上總線通信架構

AURIX 2G 系列單片機的片上通信實驗Xbar(Cross Bar Interconnect)系統，基于SRI結構發展而來，具有一下三個獨立的片上通信方式：

系統資源互連結構（SRI- System Resource Interconnect Fabric ）

系統外設總線（SPB-System Peripheral Bus ）

系統骨干總線（BBB- Back Bone Bus）

片上總線通信架構圖：

3.1、SRI-系統資源互連結構

3.1.1、SRI簡介

SRI結構將TriCore CPUs、DMA模塊和其他高帶寬請求者連接到高帶寬內存和其他資源，用于指令獲取和數據訪問。SRI結構由一個或多個Crossbar組成，它可以將SRI域中的所有訪問者連接起來，承載著域中SRI主機和SRI從機之間的數據交換的任務。這些 Crossbar 支持單次和突發的數據傳輸，如果有對各 Crossbar，則他們通過 S2S橋接器連接。SRI Crossbar 支持不同 SRI-Master 和 SRI-Slave 代理之間的并行處理以及從SRI主機到SRI從機的流水線請求。

3.1.2、SRI 的特征：

支持單個和突發的讀取和寫事務；

通過原子讀取修改寫事務；

承載著域中SRI主機和SRI從機之間的數據交換的任務；

針對每個SRI從屬服務器的仲裁器，具有單獨的配置；

從SRI主機傳輸的所有地址和控制信息的EDC（錯誤檢測代碼）。

3.1.3、SRI 結構相比于前一代產品主要的區別：

①、現在的總線可以包含一個或多個獨立的 Crossbar;

②、將 SRI Crossbar仲裁方案簡化為兩級輪詢

連接到同一交叉條的SRI代理（主代理和從代理）形成一個SRI域。AURIX?TC3xx平臺家族成員中至少有一個甚至更多的SRI域。例如，TC39xB有三個域：帶有4個cpu的域0，帶有2個cpu的域1，以及具有ADAS和調試功能的ED 域。S2S橋的特殊之處在于它們存在于兩個領域中。由于S2S橋接，所有SRI主機都可以直接尋址（訪問）大多數SRI從機，不管主機和從機是否在同一 SRI域上。S2S 橋是單向的，所以需要在兩個SRI 域之間以相反的方向放置兩個S2S橋來實現雙向功能。它們透明地傳輸所有的SRI事件類型（無需更改主標記或地址），旨在降低引入網橋連接后兩個域之間傳輸的延遲。

3.1.4、SRI Crossbar 點對點連接機制

如圖 SRI 通信機制：

（MCI表示主機接口用來連接主機、SCI從機接口用來連接從機）

SRI結構包含控制和狀態寄存器，他們影響MCI優先級和SCI的控制信息并提供相關的錯誤消息。每個連接的SRI從機模塊和啟用的讀/寫數據通道的基礎結構都各自有一個仲裁器，SRI結構將始終至少包含一個提供管理功能的從機，該管理從機允許訪問SRI結構控制和狀態寄存器，也可以在沒有從機處理時進行錯誤響應。SRI結構提供的仲裁功能允許每個SRI從機對應的SRI主機優先級配置都不同。

3.1.5、SRI主機和SRI從機的連接情況

SRI主機可以同時連接不同的SRI從機，通過優先級和仲裁器進行控制。每個SCI都有一個關聯的仲裁器，除了仲裁多個請求之外，還可以進行錯誤捕獲，在設備檢測到的錯誤（某些錯誤由主機檢測到）的情況下捕獲事務信息，并通過中斷路由器（INT）將狀態通知系統，出于系統級診斷和安全考量，錯誤情況下的SRI錯誤ID和 TransactionID將被記錄。

3.2、系統外設總線

SPB總線將中、低帶寬外圍設備連接到TriCore CPUs、DMA模塊和其他SPB主機上。

SPB主機捕獲直接連接到SRI結構，是通過SFI_F2S橋接器訪問SRI相關的資源。SFI-F2S橋以FPI協議總線為基礎，實現了轉發到SRI結構的單向總線橋，該橋支持SPB上的所有FPI協議總線為基礎，實現了轉發到SRI結構的單向總線橋，該橋支持SPB上的所有FPI傳輸以及實現它們所需的SRI Fabric傳輸，對于傳輸對象的地址和SPB主機的TAG都是透明的。出于性能原因，從SPB主機到SRI資源的寫入操作將設備為Post Write模式，該模式意味著從SPB主機通過SFI_F2S橋進行的寫操作時，先在SPB上完成，其結果通過SFI_F2S橋在SRI上自動執行。如果SRI寫入操作導致錯誤，則錯誤信息不會傳遞回SPB總線，錯誤情況將留給接收SRI從機，以按配置中斷或發出警報。

3.3、BBB-系統骨干總線

BBB總線將TriCore CPUs、DMA模塊和SPB主站與ADAS相關資源連接。SRI主機不會直接連接到BBB，而是通過SFI_S2F橋接器訪問BBB連接的資源。SFI_S2F橋是一種單向總線橋，支持SRI結構的所有SRI傳輸以及實現它們所需的FPI總線傳輸配置，該橋對于傳輸對象的地址和SRI主機的TAG都是透明的。出于性能原因，由SRI向BBB傳輸的資源的寫操作設置為Post Write模式，SFI_S2F橋能夠緩沖多個Post Write結果。該模式意味著從SRI主機通過SFI_S2F橋進行的寫操作時先在SRI Fabric上完成，并稍后由SFI_S2F在BBB上自動執行。如果寫操作在BBB總線上導致錯誤，則錯誤信息不會傳遞回SRI結構，錯誤狀態由BBB的控制邏輯（BBB上的BCU）檢測到并按配置中斷或發出警報。