Wishbone規(guī)范支持的互聯(lián)類型有幾種?

Wishbone規(guī)范支持的互聯(lián)類型有四種：點到點、共享總線、十字交叉（Crossbar）和基于交換結(jié)構(gòu) (Switch fabric)的互聯(lián)。這四種互聯(lián)方式在Wishbone規(guī)范中有明確的定義。如圖1，點到點互聯(lián)是最簡單的互聯(lián)方式，它允許一個主設(shè)備和一個從設(shè)備相互通信。比如，主設(shè)備可能是一個處理器IP核，從設(shè)備可能是一個串行I/O端口或者存儲器。

圖1 Wishbone總線規(guī)范中使用的主要信號（一個點到點互聯(lián)的例子）

點對點互聯(lián)的一個特殊應用就是當數(shù)據(jù)需要多個步驟順序進行處理時，多個同時具有主設(shè)備接口和從設(shè)備接口的模塊串接在一起，如圖2所示。這種連接方式也稱作數(shù)據(jù)流連接。模塊A處理完數(shù)據(jù)后將處理結(jié)果送給模塊B，模塊B處理完模塊A送來的數(shù)據(jù)后再將處理結(jié)果送給模塊C處理。數(shù)據(jù)從一個模塊送往另一個模塊，常常將這種處理方式稱作流水線。流水線在處理器設(shè)計中非常重要，其好處是多個數(shù)據(jù)可以并行處理，從而提高系統(tǒng)的整體數(shù)據(jù)處理能力。

圖2 數(shù)據(jù)流方式互聯(lián)

共享總線互聯(lián)方式如圖3所示。共享總線互聯(lián)方式適合于系統(tǒng)中有兩個或者多個主設(shè)備需要與一個或者多個從設(shè)備通信的場合，它們通過共享的總線進行通信，其好處是結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省布線資源，缺點是主設(shè)備希望與特定從設(shè)備通信時可能需要等待。主設(shè)備在需要與一個從設(shè)備通信時，需要先向仲裁器（圖中沒有給出）申請總線占有權(quán)，獲得允許后開始占用總線并與目標從設(shè)備開始通信，通信結(jié)束后釋放總線。當多個主設(shè)備同時希望占有總線時，仲裁器通過一定的優(yōu)先級邏輯分配總線使用機會。

共享總線互聯(lián)方式在片上系統(tǒng)中得到了廣泛的使用，幾乎成了片上系統(tǒng)的標志技術(shù)之一。共享總線技術(shù)在板級系統(tǒng)如PCI總線中也得到了應用。

圖3 共享總線互聯(lián)方式

十字交叉互聯(lián)方式較共享總線互聯(lián)方式略復雜。共享總線互聯(lián)方式在任一時刻只允許最多有一對主設(shè)備和從設(shè)備通過共享總線進行通信，而十字交叉互聯(lián)方式最多同時允許超過一對的主設(shè)備和從設(shè)備對同時進行通信，如圖4所示。當然，在十字交叉互聯(lián)方式中，一個從設(shè)備在任一時刻只能與一個主設(shè)備進行通信，兩個主設(shè)備不能同時訪問同一從設(shè)備。

圖4 十字交叉互聯(lián)方式（圖中虛線代表了一種可能的通信方式）

類似的，基于交換結(jié)構(gòu)的互聯(lián)比十字交叉互聯(lián)方式的INTERCON模塊更復雜，一般的，基于交換結(jié)構(gòu)的互聯(lián)比十字交叉互聯(lián)允許同時通信的主從設(shè)備對更多。

隨著技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了比片上總線更復雜的片上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（Network on chip）?；谄暇W(wǎng)絡(luò)技術(shù)，已經(jīng)出現(xiàn)了內(nèi)含幾十個32位處理器的芯片，已應用于CISCO的高端路由器中。