集成PWM控制器在不間斷電源系統(tǒng)中的應用

摘要：隨著集成電路設計技術的發(fā)展，在片上系統(tǒng)（SoC）中，越來越多地使用各種功能IP核部件構成系統(tǒng)�？偩�是這些部件連接的主要方式，目前有數(shù)家公司和組織研發(fā)了多種面向SoC設計的總線系統(tǒng)。本文介紹SoC中常用的三種片上總線AMBA、Wishbone和Avalon，分析和比較其特性，并針對其不同的特點闡述其使用范圍。

    關鍵詞：SoC 片上總線 AMBA Wishbone Avalon

引 言

??嵌入式系統(tǒng)是當今計算機工業(yè)發(fā)展的一個熱點。隨著超大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，半導體工業(yè)進入深亞微米時代，器件特征尺寸越來越小，芯片規(guī)模越來越大，可以在單芯片上集成上百萬到數(shù)億只晶體管。如此密集的集成度使我們現(xiàn)在能夠在一小塊芯片上把以前由CPU和若干I/O接口等數(shù)塊芯片實現(xiàn)的功能集成起來，由單片集成電路構成功能強大的、完整的系統(tǒng)，這就是我們通常所說的片上系統(tǒng)SoC（System on Chip）。由于功能完整，SoC逐漸成為嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的主流。

??SoC相比板上系統(tǒng)，具有許多優(yōu)點：

??① 充分利用IP技術，減少產(chǎn)品設計復雜性和開發(fā)成本，縮短產(chǎn)品開發(fā)的時間；

??② 單芯片集成電路可以有效地降低系統(tǒng)功耗；

??③ 減少芯片對外引腳數(shù)，簡化系統(tǒng)加工的復雜性；

??④ 減少外圍驅動接口單元及電路板之間的信號傳遞，加快了數(shù)據(jù)傳輸和處理的速度；

??⑤ 內嵌的線路可以減少甚至避免電路板信號傳送時所造成的系統(tǒng)信號串擾。

??SoC的設計過程中，最具特色的是IP復用技術。即選擇所需功能的IP（給出IP定義）核，集成到一個芯片中用。由于IP核的設計千差萬別，IP核的連接就成為構造SoC的關鍵。片上總線（On-Chip Bus，OCB）是實現(xiàn)SoC中IP核連接最常見的技術手段，它以總線方式實現(xiàn)IP核之間數(shù)據(jù)通信。與板上總線不同，片上總線不用驅動底板上的信號和連接器，使用更簡單，速度更快。一個片上總線規(guī)范一般需要定義各個模塊之間初始化、仲裁、請求傳輸、響應、發(fā)送接收等過程中驅動、時序、策略等關系。

??由于片上總線與板上總線應用范圍不同，存在著較大的差異，其主要特點如下：

??① 片上總線要盡可能簡單。首先結構要簡單，這樣可以占用較少的邏輯單元；其次時序要簡單，以利于提高總線的速度；第三接口要簡單，如此可減少與IP核連接的復雜度。

??② 片上總線有較大的靈活性。由于片上系統(tǒng)應用廣泛，不同的應用對總線的要求各異，因此片上總線具有較大的靈活性。其一，多數(shù)片上總線的數(shù)據(jù)和地址寬度都可變，如AMBA AHB支持32位~128位數(shù)據(jù)總線寬度；其二，部分片上總線的互連結構可變，如Wishbone總線支持點到點、數(shù)據(jù)流、共享總線和交叉開關四種互連方式；其三，部分片上總線的仲裁機制靈活可變，如Wishbone總線的仲裁機制可以完全由用戶定制。

??③ 片上總線要盡可能降低功耗。因此，在實際應用時，總線上各種信號盡量保持不變

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