wishbone总线与amba总线的比较

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1、维普资讯http://www.cqvip.com设备器件有线电视技术孙皆坤林涛周开伦上海同济大学超大规模集成电路研究所摘要：本文首先介绍片上系统(SoC)的基本概念及其特点。然后介绍OpenCores的Wishbone总线标准。以及ARM的AMBA总线标准。最后对两者在特性、功能、适用范围和维护等方面进行比较。并重点讨论AM队总线的优点。为大家在IP核开发中总线选择提供一些参考。关键词：片上系统(S0C)IP核Wishbone总线AMBA总线1引言系统问题；(3)允许各种各样的供应商来设计产品。Wishbon

2、e总线主要特征如下I3J：随着超大规模集成电路(VeryLargeScale(1)简单、紧凑的逻辑IP核硬件接口，只需要很Integration．VLSI)设计技术和深亚微米制造技术的发少的逻辑门；展。芯片的规模越来越大，数百万门级的电路可以集(2)包括全套通用的传输总线协议：单读／写周成在一个芯片上。与此同时，多种兼容工艺技术的开期，块传输周期，RMW(Read—Modify—Write)周期和发，可以将差别很大的各种器件集成到同一个芯片EVENT周期；上。这就是当前兴起的片上系统(System—on-Ch

3、ip，(3)数据总线宽度和操作数的大小支持从8到SoC)。而SoC设计的关键问题之一就是采用片上总线64比特；(On—ChipBus)，采取适当的片上总线可以使IP核移(4)灵活的接口支持内存映射，FIFO存储器和交植和复用变得容易设计，充分利用外设和处理器，改叉互连；进自动验证，提高从公共设计平台创建产品的定制化(5)握手协议使得每个核都可以控制数据的传输的能力。本文就目前SoC上使用较多的两种片上总线速度；标准——OpenCores的Wishbone总线标准和ARM公(6)支持用户自定义的TAG，这对于区

4、分数据传司的AMBA总线标准特性进行分析和比较。输，中断向量，高速缓存控制操作和其他的总线操作非常有用；2Wishbone总线(7)主／从设备体系结构用于灵活的系统设计；(8)多重处理(多个主设备)的能力；Wishbone总线规范是一种片上系统IP核互连体(9)终端用户自定义的仲裁方法(优先权仲裁等)。系结构。它定义了一种IP核之间公共的逻辑接口，减轻了系统组件集成的难度，提高了系统组件的可重用3AMBA总线性、可靠性和可移植性，加快了产品市场化的速度。Wishbone总线规范可用于软核、固核和硬核，对开发A

5、MBA总线独立于处理器和制造工艺技术，增强工具和目标硬件没有特殊要求，并且几乎兼容已有所了各种应用中的外设和系统宏单元的可重用性。有的综合工具，可以用多种硬件描述语言来实现。AMBA总线是一个多总线系统。规范定义了三种可以Wishbone体系结构有如下特点：(1)提供可针对组合使用的不同类型的总线：AHB(ASB)和APB。具体应用进行裁减的灵活的集成解决方案；(2)提供AMBA总线规范主要设计目的如下：(1)满足具多种多样的总线周期和数据路径宽度来解决不同的有一个或多个CPU或DSP的嵌入式系统产品的快速2

6、007年第6期(总第210期)维普资讯http://www.cqvip.com有线电视技术设备器件开发要求；(2)增加设计技术上的独立性，确保可重用表1两种总线特性比较的多种IP核可以成功地移植到不同的系统中，适合Wishbone总线AMBA总线数据总线宽度／位8-6432～128全定制、标准单元和门阵列等技术；(3)促进系统模块地址空间／位6432化设计，以增加处理器的独立性。数据传输方式字节／半字／字‘字节／半字／字AHB总线主要用于高性能模块之间的连接，作事务传输方式单字节读写／猝发传输流水／猝发／分裂

7、传输为SoC的片上系统总线，它包括以下一些特性：但AMBA在一些方面上的优势是Wishbone总线所不(1)支持数据的突发传输和分裂传输；能比的。(2)支持多个总线主模块控制器；第一，AMBA是功能完备、先进的协议。首先，(3)支持猝发、分裂、流水等数据传输方式；AMBA有优秀的握手协议，由专门的仲裁模块(4)使用单周期总线主设备控制权转换；(Arbiter)来决定各主设备(Master)的访问请求。这种(5)支持32~128位数据总线宽度；优先级的设定是灵活而又随时可变的，这使系统总线(6)具有访问保护机制

8、，以区分特权模式和非特的调度非常有效率。其次，AMBA2．0以上版本都是基权模式访问，指令和数据读取等。于单沿时钟、单向信号线的协议。这使它非常适合于AMBA的APB适用于低功耗的外部设备，它已现代大规模集成电路设计自动化的要求，与EDA工经过优化，以减少功耗和对外设接口的复杂度；它可具的耦合非常自然，容易达到更高的时钟频率。连接在两种系统总线上。其主要特性如下：第二，AMBA具有严谨的总线标准。理