集成PWM控制器在不间断电源系统中的应用
Avalon总线主要特性如下:
◇32位寻址空间;
◇支持字节、半字和字传输;
◇同步接口;
◇独立的地址线、数据线和控制线;
◇设备内嵌译码部件;
◇支持多个总线主设备,Avalon自动生成仲裁机制;
◇多个主设备可同时操作使用一条总线;
◇可变的总线宽度,即可自动调整总线宽度,以适应尺寸不匹配的数据;
◇提供了基于图形界面的总线配置向导,简单易用。
4 三种片上总线比较
通过以上对三种总线特性的介绍,可以对三种总线作个比较,如表1所列。
表1 三种总线特性比较
AMBA | Wishbon | Avalon | |
互连方式 | 共享总线 | 交叉开关/共享总线/数据流/点到点 | 共享总线/总线开关 |
主控制器 | 多个 | 多个 | 多个 |
数据总宽度/位 | 32~128 | 8~64 | 32 |
地址空间/位 | 32 | 64 | 32 |
数据传输方式 | 字节/半字/字 | 字节/半字/字 | 字节/半字/字 |
事务传输方式 | 流水/分裂/猝发传输 | 单字节读写/块/猝发传输 | 单字节读写/块传输 |
数据对齐方式 | 大端对齐/小端对齐 | 大端对齐/小端对齐 | 大端对齐/小端对齐 |
仲裁机制 | 系统定义 | 用户自定义 | 系统生成 |
独立性 | 硬件技术/IP核类型/综合工具无关 | 硬件技术/IP核类型/综合工具无关 | 硬件技术/IP核类型无关 |
基于三种总线的特性,可以得出其应用的综合比较,如表2所列。
表2 三种总线应用综合比较
AMBA | Wishbon | Avalon | |
适用器件 | PLD,ASIC | PLD,ASIC | Altera系列PLD |
应用范围 | 高性能嵌入式系统 | 高性能嵌入式系统,型嵌入式系统 | 用于Altera Nios软核的系统中 |
可用资源 | ARM使用伙伴众多,提供了丰富的IP核 | 对IP核没有特殊要求,而且www.oprncores.org中有许免费IP核 | Alter公司建立了AMPP(Altera Megafunction Partners Program)组织,提供了丰富的IP核 |
价格 | ARM声黎免费,但需要授权协议 | 完全免费 | Altera所有,需要授权协议 |
三种总线各有特点,决定了其应用范围的不同。AMBA 总线规范拥有众多第三方支持,被ARM公司90%以上的合作伙伴采用,已成为广泛支持的现有互连标准之一。Wishbone异军突起,其简单性和灵活性受到广大SoC设计者的青睐。由于它是完全免费的,并有丰富的免费IP核资源,因此它有可能成为未来的片上系统总线互连标准。Avalon主要用于Altera公司系列PLD中,最大的优点在于其配置的简单性,可由EDA工具快速生成,受PLD厂商巨头Altera极力推荐,其影响范围也不可忽视。
结 语
本文对SoC中常用的三种总线AMBA、Wishbone和Avalon的特性进行了详细分析和比较,在此基础上阐述了各自的应用范围,为SoC设计中总线选择提供了参考。SoC系统中总线的选择不仅要看其性能,还要看其应用范围,是否有足够的IP核资源可用等等。另外,SoC中可以选用的总线还有很多,如IBM的CoreConnect、Plamchip的CoreFrame、Mentor Graphics的FISPbus等等。虽然这些总线目前的应用范围都远不如本文介绍的三种总线广泛,但是各有其特点和适用领域。因此,在SoC中选用片上总线时,需要进行认真选择。