集成PWM控制器在不间断电源系统中的应用
摘要：随着集成电路设计技术的发展，在片上系统（SoC）中，越来越多地使用各种功能IP核部件构成系统。总线是这些部件连接的主要方式，目前有数家公司和组织研发了多种面向SoC设计的总线系统。本文介绍SoC中常用的三种片上总线AMBA、Wishbone和Avalon，分析和比较其特性，并针对其不同的特点阐述其使用范围。关键词：SoC 片上总线 AMBA Wishbone Avalon
引 言
??嵌入式系统是当今计算机工业发展的一个热点。随着超大规模集成电路的迅速发展，半导体工业进入深亚微米时代，器件特征尺寸越来越小，芯片规模越来越大，可以在单芯片上集成上百万到数亿只晶体管。如此密集的集成度使我们现在能够在一小块芯片上把以前由CPU和若干I/O接口等数块芯片实现的功能集成起来，由单片集成电路构成功能强大的、完整的系统，这就是我们通常所说的片上系统SoC（System on Chip）。由于功能完整，SoC逐渐成为嵌入式系统发展的主流。
??SoC相比板上系统，具有许多优点：
??① 充分利用IP技术，减少产品设计复杂性和开发成本，缩短产品开发的时间；
??② 单芯片集成电路可以有效地降低系统功耗；
??③ 减少芯片对外引脚数，简化系统加工的复杂性；
??④ 减少外围驱动接口单元及电路板之间的信号传递，加快了数据传输和处理的速度；
??⑤ 内嵌的线路可以减少甚至避免电路板信号传送时所造成的系统信号串扰。
??SoC的设计过程中，最具特色的是IP复用技术。即选择所需功能的IP（给出IP定义）核，集成到一个芯片中用。由于IP核的设计千差万别，IP核的连接就成为构造SoC的关键。片上总线（On-Chip Bus，OCB）是实现SoC中IP核连接最常见的技术手段，它以总线方式实现IP核之间数据通信。与板上总线不同，片上总线不用驱动底板上的信号和连接器，使用更简单，速度更快。一个片上总线规范一般需要定义各个模块之间初始化、仲裁、请求传输、响应、发送接收等过程中驱动、时序、策略等关系。
??由于片上总线与板上总线应用范围不同，存在着较大的差异，其主要特点如下：
??① 片上总线要尽可能简单。首先结构要简单，这样可以占用较少的逻辑单元；其次时序要简单，以利于提高总线的速度；第三接口要简单，如此可减少与IP核连接的复杂度。
??② 片上总线有较大的灵活性。由于片上系统应用广泛，不同的应用对总线的要求各异，因此片上总线具有较大的灵活性。其一，多数片上总线的数据和地址宽度都可变，如AMBA AHB支持32位~128位数据总线宽度；其二，部分片上总线的互连结构可变，如Wishbone总线支持点到点、数据流、共享总线和交叉开关四种互连方式；其三，部分片上总线的仲裁机制灵活可变，如Wishbone总线的仲裁机制可以完全由用户定制。
??③ 片上总线要尽可能降低功耗。因此，在实际应用时，总线上各种信号尽量保持不变
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]