【摘要】： 隨著大規(guī)模集成電路和半導(dǎo)體工藝的發(fā)展,片上系統(tǒng)越來越廣泛地被應(yīng)用到各個領(lǐng)域。在經(jīng)典的系統(tǒng)設(shè)計方法中,從設(shè)備與處理器的連接主要是在板級,現(xiàn)在很大一部分都集成到了芯片內(nèi)部,這樣可以避免許多PCB設(shè)計的缺點,比如減少系統(tǒng)功耗,達到輕薄化、低價化的目的。但是整個芯片的規(guī)模和復(fù)雜度日益增大,對芯片設(shè)計人員的要求也隨之提高,系統(tǒng)設(shè)計人員面臨了許多新的問題。解決這些問題的關(guān)鍵是必須要有合適的片上總線結(jié)構(gòu)。 本文首先介紹了片上總線技術(shù)的現(xiàn)狀,主要討論了兩種主要的片上總線結(jié)構(gòu),即ARM公司的AMBA總線和IBM公司的CoreConnect總線。比較了兩種總線主要控制信號的作用及基本工作原理。兩種總線的總體性能主要由各自的高速片上總線AHB總線和PLB總線決定,因此本文重點對這兩種高速片上總線做了全面深入的對比,分析了各自的特點、應(yīng)用范圍和不足之處。 在此基礎(chǔ)上,以CoreConnect總線構(gòu)架為基礎(chǔ),針對特定的應(yīng)用需求,首次提出了針對PLB總線的兩種改進方案:一種是簡化型的總線構(gòu)架,其主要特點是在特定傳輸模式的條件下達到簡化操作降低功耗的目的;另一種是在原有總線構(gòu)架的基礎(chǔ)上增加若干狀態(tài)信號線,主要特點是使從設(shè)備具有請求數(shù)據(jù)操作的功能。 最后,本文還探討了片上總線的發(fā)展趨勢即標(biāo)準(zhǔn)化、簡單化、網(wǎng)絡(luò)化。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TP336
【圖文】：

個主設(shè)備使用 HBUSREQx 信號提出總線申請，仲裁單元在時鐘的，然后使用一個內(nèi)部的優(yōu)先權(quán)機制來決定哪一個主設(shè)備可以獲得的使用權(quán)。常情況下，當(dāng)一個傳輸將要完成時，仲裁單元會把總線的使用權(quán)備，但是如果需要的話，仲裁單元也可以中斷先前的傳輸而允許主設(shè)備來使用總線。如果正在使用總線的主設(shè)備鎖定總線的使用信號以告訴總線的仲裁單元不能把總線的使用權(quán)授予其他端口。果一個主設(shè)備在傳輸?shù)倪^程中丟失了對總線的控制權(quán)，那么它REQx 重新提出總線申請以獲得總線的使用權(quán)。對于一個未定義傳，它必須不斷的提出總線申請直到它的最后一個傳輸開始。某些情況下，主設(shè)備不提出總線申請已有可能被授予總線的使用許會發(fā)生在沒有任何一個主設(shè)備使用總線的情況下，這時仲裁單用權(quán)錯誤的授予某個主設(shè)備。因此，為了避免上述錯誤的發(fā)生，不對總線提出使用申請，它應(yīng)該設(shè)置 HTRANS 信號的相應(yīng)位來表。

北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 AMBA 總線結(jié)構(gòu)14圖2.5 簡單無等待狀態(tài)的數(shù)據(jù)傳輸圖Fig.2.5 Simple data transmission with no wait status chart如圖2.5所示，數(shù)據(jù)的傳輸過程描述如下：1、在HCLK信號的上升沿，主設(shè)備在總線上載入地址和控制信號；2、從設(shè)備在下一個時鐘的上升沿載入地址和控制信息；3、當(dāng)從設(shè)備載入地址和控制信息后會反饋適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)信號，主設(shè)備會在第三個時鐘的上升沿載入相關(guān)的信息；以上舉例說明傳輸?shù)臄?shù)據(jù)階段和地址階段怎樣發(fā)生在不同的時鐘周期，實際上，任何傳輸?shù)牡刂冯A段都發(fā)生在上一傳輸?shù)臄?shù)據(jù)階段，這種數(shù)據(jù)和地址的重疊對于總線的流水線操作是必不可少的，為總線的高性能提供了保證。實際上，在任何傳輸?shù)倪^程中，當(dāng)一個時鐘周期不足以完成傳輸?shù)那闆r下，從設(shè)備也可以插入若干個等待狀態(tài)

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 劉培彥;基于分離傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)處理器片上總線設(shè)計與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2011年

2 范勇;多處理器片上系統(tǒng)高性能總線互聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

本文編號：2736994