雙層AMBA總線設計及其在SoC芯片設計中的應用

摘    要：AMBA總線是目前主流的片上總線。本文給出的雙層AMBA總線設計能極大地提高總線帶寬，并使系統架構更為靈活。文章詳細介紹了此設計的實現，并從兩個方面對兩種總線方式進行了比較。
關鍵詞：雙層AMBA總線;總線帶寬;SoC

引言
一般說來，SoC芯片是由片上芯核、用戶設計的IP核以及將這兩者集成在一起的總線組成的。片上芯核決定了使用何種片上總線以及芯片的體系結構。ARM系列嵌入式微處理器憑借其高性能、低功耗的特點占據了市場的主要份額，ARM7TDMI因其相對低廉的價格在SoC芯片設計中應用比較廣泛。同時，ARM公司開發的AMBA (Advanced Microprocessors Bus Architecture)片上總線架構由于其本身的高性能以及ARM核的廣泛應用，成為了一種流行的片上總線結構。除了片上芯核和片上總線，各種由用戶設計的或者由供應商提供的IP也集成在SoC芯片上。圖1是基于ARM7TDMI、面向消費電子領域的SoC芯片的模塊結構圖。
由圖1可知，ARM7TDMI需要通過總線訪問各個Slave；DMA工作時也需要通過總線訪問外設進行數據交換；而LCD控制器模塊為了實現實時顯示更是需要不斷地通過總線來訪問顯存讀取數據；系統中其他的Master在工作時也要占用總線。
特別要引起注意的是LCD控制器模塊。彩屏顯示需要很大的數據量，以一塊320