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集成PWM控制器在不间断电源系统中的应用

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

定义了三种可以组合使用的不同类型的总线:AHB(Advanced High-performance Bus)、ASB(Advanced System Bus)和APB(Advanced Peripheral Bus)。

典型的基于AMBA的SoC核心部分如图1所示。其中高性能系统总线(AHB或ASB)主要用以满足CPU和存储器之间的带宽要求。CPU、片内存储器和DMA设备等高速设备连接在其上,而系统的大部分低速外部设备则连接在低带宽总线APB上。系统总线和外设总线之间用一个桥接器(AHB/ASB-APB-Bridge)进行连接。

AMBA的AHB适用于高性能和高时钟频率的系统模块。它作为高性能系统的骨干总线,主要用于连接高性能和高吞吐量设备之间的连接,如CPU、片上存储器、DMA设备和DSP或其它协处理器等。其主要特性如下:

◇支持多个总线主设备控制器;

◇支持猝发、分裂、流水等数据传输方式;

◇单周期总线主设备控制权转换;

◇32~128位数据总线宽度;

◇具有访问保护机制,以区分特权模式和非特权模式访问,指令和数据读取等;

◇数据猝发传输最大为16段;

◇地址空间32位;

◇支持字节、半字和字传输。

AMBA的ASB适用于高性能的系统模块。在不必要适用AHB的高速特性的场合,可选择ASB作为系统总线。它同样支持处理器、片上存储器和片外处理器接口与低功耗外部宏单元之间的连接。其主要特性与AHB类似,主要不同点是它读数据和写数据采用同一条双向数据总线。

AMBA的APB适用于低功耗的外部设备,它已经过优化,以减少功耗和对外设接口的复杂度;它可连接在两种系统总线上。其主要特性如下:

◇低速、低功耗外部总线;

◇单个总线主设备控制器;

◇非常简单,加上CLOCK和RESET,总共只有4个控制信号;

◇32位地址空间;

◇最大32位数据总线;

◇读数据总线与写数据总线分开。

2 Wishbone总线

Wishbone最先是由Silicore公司提出的,现在已被移交给OpenCores组织维护。由于其开放性,现在已有不少的用户群体,特别是一些免费的IP核,集成PWM控制器在不间断电源系统中的应用大多数都采用Wishbone标准。

Wishbone总线规范是一种片上系统IP核互连体系结构。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,对开发工具和目标硬件没有特殊要求,并且几乎兼容已有所有的综合工具,可以用多种硬件描述语言来实现。

Wishbone总线规范的目的是作为一种IP核之间的通用接口,因此它定义了一套标准的信号和总线周期,以连接不同的模块,而不是试图去规范IP核的功能和接口。

Wishbone总线结构十分简单,它仅仅定义了一条高速总线。在一个复杂的系统中,可以采用两条Wishbone总线的多级总线结构:其一用于高性能系统部分,其二用于低速外设部分,两者之间需要一个接口。这个接口虽然占用一些电路资源,但这比设计并连接两种不同的总线要简单多了。用户可以按需要自定义Wishbone标准,如字节对齐方式和标志位(TAG)的含义等等,还可以加上一些其它的特性。Wishbone的一种互连结构如图。

灵活性是Wishbone总线的另一个优点。由于IP核种类多样,其间并没有一种统一的间接方式。为满足不同系统的需要,Wishbone总线提供了四种不同的IP核互连方式:

◇点到点(point-to-point),用于两IP核直接互连;

◇数据流(data flow),用于多个串行IP核之间的数据并发传输;

◇共享总线(shared bus),多个IP核共享一条总线;

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