AMBA AXI总线Crossbar设计与实现：高性能片上互联

"基于AMBA AXI总线的Crossbar互联设计与实现" 本文主要探讨了如何解决高性能系统级芯片（SoC）中模块间互联的性能瓶颈问题，提出了一种基于AMBA 3.0 AXI（Advanced Microcontroller Bus Architecture, 高级微控制器总线架构）协议的Crossbar（交叉开关）结构和互联总线设计方案。AMBA AXI总线是一种广泛使用的片上互连标准，它提供高效的数据传输和灵活的接口，适用于高性能SoC设计。 首先，设计中引入了异步FIFO（First-In-First-Out，先进先出）技术来处理不同时钟域之间的数据传输。异步FIFO在每个主设备（master）和从设备（slave）之间设置，确保在不同时钟速率下数据的正确性和完整性，同时有效地减少了由于时钟同步问题可能导致的延迟。 此外，文中提出的仲裁策略支持固定优先级和round-robin两种模式，这两种模式可以灵活配置，以适应不同的系统需求。固定优先级仲裁允许指定的主设备具有更高的访问优先权，而round-robin仲裁则保证了所有主设备的公平访问，避免单一设备长时间独占总线。 该Crossbar互联架构采用了TSMC（台湾半导体制造公司）65纳米工艺进行综合，以实现更高的集成度和更低的功耗。为了验证设计的有效性，作者利用SystemVerilog语言和VIP（验证知识产权）建立了测试环境，进行了详细的仿真和验证工作，确保了总线的正确功能和性能。 文章指出，这种基于AMBA AXI的Crossbar结构易于实现，具有可配置性和可扩展性，能够提供高吞吐量和低传输延迟，因此对于高性能SoC设计是非常有价值的。关键词包括：电路与系统、AMBA AXI总线、交叉开关、片上互联网络以及SoC设计。 这篇论文深入研究了基于AMBA AXI协议的Crossbar互联设计，为高性能SoC的模块间通信提供了有效解决方案，同时展示了其实现过程和验证方法，对于从事相关领域研究和设计的工程师具有重要的参考价值。