OpenRISC 之 Wishbone 总线学习笔记——总线互联

Wishbone总线是一种常见的软硬件总线规范，适用于处理器、存储器、外设等多种组件的通信。本文将对Wishbone总线进行深入介绍，讨论总线的重要性以及Wishbone总线的定义、特性、连接方式等方面的内容。

总线的重要性

在现代计算机系统中，不同组件之间需要通过数据通信来协同工作。为了简化这种通信，提高系统的可维护性和可扩展性，计算机系统中引入了总线的概念。总线是由多个设备共享的传输介质，可以减少设备和主板之间的物理连接，并提供一种标准化的通信规范。这样一来，一个设备只需要遵守总线协议就可以和其他设备进行通信，简化了设计和开发，提高了整个系统的性能和可靠性。

Wishbone总线的定义与特性

Wishbone总线是一种开放的、处理器独立的总线规范，由约翰·汤普森（John R. Thompson）在1998年创立。该总线规范被广泛应用于数字信号处理器、微处理器、FPGA等各种嵌入式系统中。

Wishbone总线的特点包括以下几个方面：

• 处理器独立性：Wishbone总线能够适应各种处理器体系结构，既可以适用于基于总线的架构，也可以适用于片上系统（SoC）的设计。
• 通用性：Wishbone总线支持多种数据类型，包括8、16、32、64位的数据类型，可以满足各种嵌入式设备的需求。
• 轻量级：Wishbone总线规范较为简单，支持多种设备连接方式，而且不需要大量的硬件资源，可以减少体积和功耗。
• 高效性：Wishbone总线能够高效地进行数据通信，支持各种通信模式，包括同步、异步、DMA等方式，能够满足各种应用场景的需求。

Wishbone总线连接方式

Wishbone总线的连接方式主要有以下两种：

• 多主多从（MMMS）连接方式：这种方式适用于需要多个处理器共享同一总线资源的场景，不同的处理器通过总线来访问同一扩展模块，可以降低总线成本和功耗，提高系统效率。
• 带切片（位选择）的连接方式：这种方式适用于片上系统（SoC）的设计，可以提高静态性能、吞吐量和可扩展性。在这种连接方式中，总线不仅连接了处理器和存储器，还连接了各种组件，比如硬件加速器、DMA控制器等。

总结

Wishbone总线规范是一种通用、灵活、高效的总线协议，广泛应用于嵌入式系统中。本篇文章对Wishbone总线进行了详细介绍，包括总线的重要性、Wishbone总线的定义和特性，以及总线连接方式等方面的内容。希望读者通过本文的学习，能够更好地掌握Wishbone总线的特点和应用。