双层AMBA总线设计及其在SoC芯片设计中的应用

摘    要：AMBA总线是目前主流的片上总线。本文给出的双层AMBA总线设计能极大地提高总线带宽，并使系统架构更为灵活。文章详细介绍了此设计的实现，并从两个方面对两种总线方式进行了比较。
关键词：双层AMBA总线;总线带宽;SoC

引言
一般说来，SoC芯片是由片上芯核、用户设计的IP核以及将这两者集成在一起的总线组成的。片上芯核决定了使用何种片上总线以及芯片的体系结构。ARM系列嵌入式微处理器凭借其高性能、低功耗的特点占据了市场的主要份额，ARM7TDMI因其相对低廉的价格在SoC芯片设计中应用比较广泛。同时，ARM公司开发的AMBA (Advanced Microprocessors Bus Architecture)片上总线架构由于其本身的高性能以及ARM核的广泛应用，成为了一种流行的片上总线结构。除了片上芯核和片上总线，各种由用户设计的或者由供应商提供的IP也集成在SoC芯片上。图1是基于ARM7TDMI、面向消费电子领域的SoC芯片的模块结构图。
由图1可知，ARM7TDMI需要通过总线访问各个Slave；DMA工作时也需要通过总线访问外设进行数据交换；而LCD控制器模块为了实现实时显示更是需要不断地通过总线来访问显存读取数据；系统中其他的Master在工作时也要占用总线。
特别要引起注意的是LCD控制器模块。彩屏显示需要很大的数据量，以一块320