Wishbone一般總線規(guī)范的共同特點(diǎn)

Wishbone名字的由來

根據(jù)美國(guó)韋伯斯特(Webster，1758—1843，美國(guó)詞典編輯家)詞典，WISHBONE是指大多數(shù)鳥類胸骨前的一塊叉狀型的鎖骨。在名字定義初期，Silicore公司設(shè)想找一個(gè)能夠反映雙向總線這一特點(diǎn)的名字。這些總線是由多路選擇器和三態(tài)門實(shí)現(xiàn)的，它們的形狀類似Y，和鎖骨(WISHBONE)相似，所以后來被稱為WISHBONE總線。這個(gè)名字是由Wade Peterson，一名Silicore公司的工程師，在當(dāng)年美國(guó)感恩節(jié)上提出的。

一般總線規(guī)范的共同特點(diǎn)

同時(shí)適用于于軟核、固核和硬核設(shè)計(jì)；對(duì)開發(fā)工具和目標(biāo)硬件沒有特殊要求，并且?guī)缀跫嫒菀延械乃芯C合工具；可以用多種硬件描述語言來實(shí)現(xiàn)；支持結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法學(xué)，以提高大團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)效率；靈活的數(shù)據(jù)和地址總線寬度，支持大端和小端操作；支持主從設(shè)備接口，支持多主設(shè)備，這是片上共享總線通信所必須的，多個(gè)主設(shè)備同時(shí)需要進(jìn)行總線操作時(shí)，由仲裁器決定當(dāng)前哪個(gè)主設(shè)備可以使用總線，仲裁邏輯用戶可以自行定義。

Wishbone總線的特點(diǎn)

·簡(jiǎn)單、緊湊，只需要很少的邏輯門就可以實(shí)現(xiàn)Wishbone的IP核的設(shè)計(jì)；

說明：熟悉AMBA總線的讀者在讀完本章后就能夠理Wishbone比AMBA總線簡(jiǎn)單的多，但是兩者各有個(gè)的優(yōu)勢(shì)。AMBA將所有的外設(shè)分為高速設(shè)備和低速設(shè)備，高速設(shè)備連接到系統(tǒng)總線，通常通信的數(shù)據(jù)量也較大，如SDRAM控制器、NAND Flash控制器、LCD控制器，低速設(shè)備連接外設(shè)總線，通常通信數(shù)據(jù)量小，如通用串口、計(jì)時(shí)器等。外設(shè)總線與系統(tǒng)總線通過總線橋接器相連。在實(shí)際系統(tǒng)中，處理器、系統(tǒng)總線、外設(shè)總線間的時(shí)鐘頻率的典型比值之一是4:2:1，因此整個(gè)系統(tǒng)的功耗被有效降低。另外一個(gè)好處是通過在總線橋接器中添加DMA引擎，系統(tǒng)總線和外設(shè)總線可以實(shí)現(xiàn)速率解耦。而依照Wishbone規(guī)范，Wishbone總線上所有設(shè)備都要連接到同一總線，無論是高速設(shè)備還是低速設(shè)備。與Wishbone總線相比，AMBA的缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。但是實(shí)際上，Wishbone總線也設(shè)計(jì)為類似AMBA總線的架構(gòu)，但此時(shí)系統(tǒng)為雙Wishbone總線架構(gòu)。

·支持大型項(xiàng)目所需要的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)；

·數(shù)據(jù)傳輸模式包括：?jiǎn)未巫x寫模式、塊讀寫模式、RMW模式；

·可調(diào)整的數(shù)據(jù)總線寬度，最高可達(dá)64位；

·支持大小端模式；

·支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式、共享總線模式、switched fabric模式等連接方式；

·握手協(xié)議允許每個(gè)IP核調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速度；

·支持單時(shí)鐘數(shù)據(jù)傳輸；

·支持正常周期結(jié)束、重試、以及周期錯(cuò)誤。成功是操作的正常結(jié)束方式，錯(cuò)誤表示操作失敗，造成失敗的原因可能是地址或者數(shù)據(jù)校驗(yàn)錯(cuò)誤，寫操作或者讀操作不支持等。重試表示從設(shè)備當(dāng)前忙，不能及時(shí)處理該操作，該操作可以稍后重新發(fā)起。接收到操作失敗或者重試后，主設(shè)備如何響應(yīng)取決于主設(shè)備的設(shè)計(jì)者；

·可調(diào)整的地址寬度；

·從機(jī)（SLAVEs）允許從設(shè)備進(jìn)行部分地址解碼，有利于減少了冗余地址譯碼邏輯，提高地址譯碼速度；

·支持用戶定義的標(biāo)簽。這些標(biāo)簽可以用于為地址、數(shù)據(jù)總線提供額外的信息如奇偶校驗(yàn)，為總線周期提供額外的信息如中斷向量、緩存控制操作的類型等。Wishbone規(guī)范只定義標(biāo)簽的時(shí)序，而標(biāo)簽的具體含義用戶可自行定義。支持用戶定義的標(biāo)簽是Wishbone規(guī)范區(qū)別與其他片上總線規(guī)范的重要特征之一；

·支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、共享總線、Crossbar switch、數(shù)據(jù)流連接、片外連接等IP連接方式；

·同步化設(shè)計(jì)，包括復(fù)位方式；

·不依賴任何硬件設(shè)計(jì)技術(shù)（FPGA、ASIC等）、IP類型（軟核、固核和硬核）、綜合工具、布局布線工具和硬件測(cè)試技術(shù)等。

總結(jié)以上內(nèi)容，Wishbone總線規(guī)范區(qū)別于其他總線規(guī)范的兩個(gè)核心特點(diǎn)是：

·是輕量級(jí)規(guī)范，因此接口更加簡(jiǎn)單緊湊；

·支持支持用戶定義的標(biāo)簽。