AHB-Wishbone总线桥的设计与实现.pdf

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1、《自动化技术与应用》2010年第29卷第2期现场总线与网络FieldBusandNetworksAHB—Wishbone总线桥的设计与实现万静，王宏滨(哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院，黑龙江哈尔滨150080)摘要：为了实现SOC中集成在不同总线上的IP之间进行有效的通信，通过比较AHB总线和Wishbone总线的协议，本文提出了一种基于有限状态机的AHB—Wishbone总线桥的设计，并使用SystemVerilog语言实现。设计结果通过在ModelSim工具下的功能仿真，表明该总线桥符合片上总

2、线转换的要求。关键词：AHB总线lWishbone总线；总线桥中图分类号：TP336文献标识码：B文章编号：1003—7241(2010)02⋯005404DesignandReseachofAHB——WishboneBusBridgeWANJing，WANGHong-bin(SchoolofComputerScienceandTechnology，HarbinUniversityofScienceandTechnology,Harbin150080China)Abstract：Inordertoac

3、hievecommunicationbetweendifferentIPswhichintegratedondifferentbusesoftheSOC，throughcompareAHBbusprotocolwithWishbonebusprotocol，thepaperintroducesadesignmodelofAHB—Wishbonebusbridgebasedonfinishstatemachine，byusingSystemVeriloglanguage．Theimplementatio

4、nofpassedfunctionsimu—lationbyModelSimindicatesthatthebusbridgemeetstherequirementofOn—Chipbusconversion．Keywords：AHBbus；Wishbonebus；busbridge1引言总线、ARM公司的AMBA(AdvancedMicrocontroller随着深亚微米工艺制造技术的飞速发展，集成电路BusArchitecture)总线和SilicoreCorp公司Wishbone总芯片的规模也将

5、越来越大。目前，在单一IC(Integrated线。现在不同的总线之间存在一定的差异，其地址和控Circuit)芯片中已经允许包含数亿个晶体管。与此同时，制信号彼此不同。为了使两种总线之间的信息能够进行IC的设计方法也从基于时序驱动的方式，发展到了基于通信，可以使用总线桥(BusBridge)来完成信号与时序的IP(IntellectualProperty)复用的方式，这种基于IP复用的转换。这样可以使在不同类型总线上的IP之间能顺利设计方法已经在SoC(SystemOnChip)设计中得到了广的进行

6、数据交换和相互通信。泛的应用。基于IP复用的设计方法的关键是建立片上本文阐述了基于状态机的AHB总线和Wishbone总线(OCB，On-Chip-Bus)，片上总线除了必须具有正确、总线之间的总线桥设计方法，并且介绍了采用Modesim高效和灵活的特点以外，还必须具有可复用性。这样，就软件对总线桥的功能验证。可以实现IP核的可移植性和IP核设计的可复用性，就可以充分地利用公共外设核处理器，就可以提高从公共设2AMBA总线和Wishbone总线概述计平台创建产品的定制化能力。因此，实现OCB的标准由A

7、RM公司推出的AMBA总线规范是一种用于化是十分必要的。近年来，许多公司相继制定了一些高性能嵌入式系统的总线标准。它独立于制造工艺技OCB标准，其中影响较大的有IBM公司的CoreConnect术，增强了各种应用中的外设和系统宏单元的可重用性。AMBA(Rev2．0)规范包含两级总线：AHB(Advanced收稿日期：2009—09—14High-performanceBus)系统总线和APB(Advanced现场总线与网络《自动化技术与应用》20l0年第29卷第2期FieldBusandNetwor

8、ksPeripheralBus)#b围总¨。AHB总线采用地址／数据AHB-Wishbone总线桥在SoC中的位置如图1所分离的流水式操作，支持固定长／不定长猝发(burst)传示。从图中可以看出，AHB-Wishbone总线桥是AHB总送、分裂(split)事务处理特性和多个主设备的总线管理，线和Wishbone总线之间的唯一通路。从AHB总线一侧具有高时钟频率、高带宽、高性能特性，适合于嵌入式看，AHB—Wishbone桥应该既是AHB总线的主设备又