地址总线低功耗编码的设计与实现

与T0编码相对应的解码公式为：

将BI和T0两种方法结合起来，就形成了BI-T0方法。一般而言，地址都是比较连续的，而数据总线则是比较随机的。BI编码主要用于数据总线，用于地址总线的时候，一般都带有缓存。T0编码具有低延迟和小面积的特性，地址连续的时候，能够很好地降低地址翻转次数。在地址连续的时候，使用T0编码；在地址不连续的时候，使用BI方法，这就形成了BI-T0编码。

格雷编码对于连续变化为主的地址总线也是比较有效的。例如，从7变为0，用二进制编码是由111变为000，要引起跳变3次，而用格雷码则是由100变为000，只变化一次。对连续数据变换，用格雷码更简单有效。

WZE(Working-Zone-Encoding)编码假设每个瞬间程序只访问总地址空间的某个工作区(Working-Zone)。地址总线上传递工作区的标志和基于工作区基址的地址偏移，该偏移量采用独热编码。WZE主要用于外部地址总线，在它基础上形成了PBE编码和扩展WZE编码。

T0编码的实现与应用

采用T0地址总线编码的示意图如图1所示，编解码器的结构如图2所示。b为CPU内核送出来的地址，B为经过编码器输出的地址，J为解码器送往存储器的地址，INC用来表示地址是否是连续的。编码器和解码器的电路规模很小，带来的额外硬件面积和功耗也很小。

图1：地址总线编码示意图。


图2：零翻转编解码器电路结构图。

我们选用一个测试激励，实际运行的波形图如图3所示。

图3：地址零翻转波形图。

从图中可以看到当CPU送出的地址总线是连续的时候，编码器和解码器之间的地址总线可以不翻转，存储器通过INC信号得到正确的地址。在FPGA仿真的时候，可以将上述激励的VCD文件输入XPOWER来分析功耗。使用T0编码，总功耗为0.467mW，不用T0编码，总功耗为0.999mW。

本文小结

结合一款8位智能卡芯片的实际情况，对地址总线采用简单有效的T0编码，有效地降低地址总线的翻转次数，从而有助于降低整个智能卡芯片的功耗。