集成PWM控制器在不间断电源系统中的应用

◇共享总线（shared bus），多个IP核共享一条总线；

◇交叉开关（crossbar switch）（图2），同时连接多个主从部件，提高系统吞吐量。

??还有一种片外连接方式，可以连接到上面任何一种互连网络中。比如说，两个有Wishbone接口的不同芯片之间就可以用点到点方式进行连接。

??Wishbone总线主要特征如下：

◆ 所有应用适用于同一种总线体系结构；

◆ 是一种简单、紧凑的逻辑IP核硬件接口，只需很少的逻辑单元即可实现；

◆ 时序非常简单；

◆ 主/从结构的总线，支持多个总线主设备；

◆ 8~64位数据总线（可扩充）；

◆ 单周期读写；

◆ 支持所有常用的总线数据传输协议，如单字节读写周期、块传输周期、控制操作及其它的总线事务等；

◆ 支持多种IP核互连网络，如单向总线、双向总线、基于多路互用的互连网络、基于三态的互连网络等；

◆ 支持总线周期的正常结束、重试结束和错误结束；

◆ 使用用户自定义标记（TAG），确定数据传输类型、中断向量等；

◆ 仲裁器机制由用户自定义；

◆ 独立于硬件技术(FPGA、ASIC、bipolar、MOS等)、IP核类型（软核、固核或硬核）、综合工具、布局和布线技术等。

3 Avalon总线

??Avalon总线是Altera公司设计的用于SOPC（System On Programmable Chip，可编程片上系统）中，连接片上处理器和其它IP模块的一种简单的总线协议，规定了主部件和从部件之间进行连接的端口和通信的时序。

??Avalon总线的主要设计目的如下：① 简单性，提供一种非常易于理解的协议；② 优化总线逻辑的资源使用率，将逻辑单元保存在PLD（Programmable Logic Device，可编程逻辑器件）中；③ 同步操作，将其它的逻辑单元很好地集成到同一PLD中，同时避免复杂的时序。

传统的总线结构中，一个中心仲裁器控制多个主设备和从设备之间的通信。这种结构会产生一个瓶颈，因为任何时候只有一个主设备能访问系统总线。Avalon总线的开关构造使用一种称之为从设备仲裁（Slave-side arbitration）的技术，允许多个主设备控制器真正地同步操作。当有多个主设备访问同一个从设备时，从设备仲裁器将决定哪个主设备获得访问权。图3是一个多主设备同时访问存储器的例子。在此系统中，高带宽外设，如100M以太网卡，可以不需暂停CPU而直接访问存储器。通过允许存储访问独立于CPU。Avalon开关结构优化了数据流，从而提高了系统的吞吐量。

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