Wishbone规范支持的互联类型有几种?

Wishbone规范支持的互联类型有四种：点到点、共享总线、十字交叉（Crossbar）和基于交换结构 (Switch fabric)的互联。这四种互联方式在Wishbone规范中有明确的定义。如图1，点到点互联是最简单的互联方式，它允许一个主设备和一个从设备相互通信。比如，主设备可能是一个处理器IP核，从设备可能是一个串行I/O端口或者存储器。

图1 Wishbone总线规范中使用的主要信号（一个点到点互联的例子）

        点对点互联的一个特殊应用就是当数据需要多个步骤顺序进行处理时，多个同时具有主设备接口和从设备接口的模块串接在一起，如图2所示。这种连接方式也称作数据流连接。模块A处理完数据后将处理结果送给模块B，模块B处理完模块A送来的数据后再将处理结果送给模块C处理。数据从一个模块送往另一个模块，常常将这种处理方式称作流水线。流水线在处理器设计中非常重要，其好处是多个数据可以并行处理，从而提高系统的整体数据处理能力。

图2 数据流方式互联

        共享总线互联方式如图3所示。共享总线互联方式适合于系统中有两个或者多个主设备需要与一个或者多个从设备通信的场合，它们通过共享的总线进行通信，其好处是结构紧凑，节省布线资源，缺点是主设备希望与特定从设备通信时可能需要等待。主设备在需要与一个从设备通信时，需要先向仲裁器（图中没有给出）申请总线占有权，获得允许后开始占用总线并与目标从设备开始通信，通信结束后释放总线。当多个主设备同时希望占有总线时，仲裁器通过一定的优先级逻辑分配总线使用机会。

        共享总线互联方式在片上系统中得到了广泛的使用，几乎成了片上系统的标志技术之一。共享总线技术在板级系统如PCI总线中也得到了应用。

图3 共享总线互联方式

        十字交叉互联方式较共享总线互联方式略复杂。共享总线互联方式在任一时刻只允许最多有一对主设备和从设备通过共享总线进行通信，而十字交叉互联方式最多同时允许超过一对的主设备和从设备对同时进行通信，如图4所示。当然，在十字交叉互联方式中，一个从设备在任一时刻只能与一个主设备进行通信，两个主设备不能同时访问同一从设备。

图4 十字交叉互联方式（图中虚线代表了一种可能的通信方式）

        类似的，基于交换结构的互联比十字交叉互联方式的INTERCON模块更复杂，一般的，基于交换结构的互联比十字交叉互联允许同时通信的主从设备对更多。

        随着技术的发展，已经出现了比片上总线更复杂的片上网络技术（Network on chip）。基于片上网络技术，已经出现了内含几十个32位处理器的芯片，已应用于CISCO的高端路由器中。