AHB(高級(jí)高性能總線):用于高性能高時(shí)鐘頻率的系統(tǒng)模塊,AHB 擔(dān)當(dāng)高性能系統(tǒng)的中樞總線。AHB 支持處理器,片上存儲(chǔ)器,片外存儲(chǔ)器以及低功耗外設(shè)宏功能單元之間的有效連接。
下圖為典型AMBA系統(tǒng):
AHB總線特征:
流水線操作/支持多個(gè)主線總設(shè)備(EMI/APB_bridge/DMA/CPU/DSP/LCDC)/上升沿觸發(fā)操作
典型AHB總線包含:
AHB信號(hào)列表:
AHB主/從設(shè)備端口:
AHB結(jié)構(gòu):
AHB中,寫數(shù)據(jù)總線用來將數(shù)據(jù)從主機(jī)傳輸?shù)綇臋C(jī)上,而讀數(shù)據(jù)總線用來將數(shù)據(jù)從從機(jī)傳輸?shù)街鳈C(jī)上。
AHB簡(jiǎn)單傳輸分析:第一個(gè)HCLK上升沿后將地址和控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)到總線上,第二個(gè)上升沿到來,由于HREADY為1則數(shù)據(jù)寫,HWDATA存在一定延時(shí),再過一段延時(shí)后數(shù)據(jù)到達(dá)HRDATA
AHB等待傳輸 :HREADY=0表示從機(jī)讓主機(jī)等待,等恢復(fù)1后進(jìn)行傳輸
AHB的流水線傳輸:到地址A和C都為無等待傳輸,到地址B由于HREADY=0為一個(gè)等待狀態(tài),傳輸?shù)降刂稡的擴(kuò)展數(shù)據(jù)相位對(duì)傳輸?shù)降刂?C 的擴(kuò)展地址相位有影響,因?yàn)镃的地址信號(hào)寫入和B數(shù)據(jù)寫入在同一周期。
AHB傳輸類型可以分為4類:
傳輸類型實(shí)例分析:
T1開始一個(gè)非連續(xù)傳輸,T1中將地址和控制信號(hào)寫入;T2開始數(shù)據(jù)傳輸,T2原本有地址和控制信號(hào)寫入過程,但是由于BUSY信號(hào)主機(jī)讓從機(jī)等待一周期;第二個(gè)地址和控制信號(hào)順延至T3,開始連續(xù)傳輸,T4開始第三個(gè)地址及控制信號(hào)/第二個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸,T5本來是進(jìn)行第四個(gè)信號(hào)的地址和控制信號(hào)傳輸,由于HREADY為低,從機(jī)讓主機(jī)等待一周期,主機(jī)信號(hào)保持,在T7后進(jìn)行第四個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸
AHB中的突發(fā)操作,增量突發(fā)訪問連續(xù)地址并且突發(fā)中的每次傳輸?shù)刂穬H是前一次地址的一個(gè)增量;對(duì)于回環(huán)突發(fā),如果傳輸?shù)钠鹗嫉刂凡⑽春屯话l(fā)(x 拍)中字節(jié)總數(shù)對(duì)齊那么突發(fā)傳輸?shù)刂穼⒃谶_(dá)到邊界處回環(huán)。例如,一個(gè)四拍回環(huán)突發(fā)的字(4 字節(jié))訪問將在 16 字節(jié)邊界回環(huán)。因此,如果傳輸?shù)钠鹗嫉刂肥?0x34,那么它將包含四個(gè)到地址 0x34、0x38、0x3C 和 0x30;突發(fā)信息通過HBURST[2:0]進(jìn)行判斷:
一次突發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總量可以用節(jié)拍數(shù)(1/4/8/16)乘以每拍數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)來計(jì)算,每拍字節(jié)數(shù)由 HSIZE[2:0]指示:
八拍回環(huán)突發(fā)傳輸時(shí)序(HSIZE=010):
8拍4字節(jié),32為邊界,時(shí)序圖可見0x3C后回卷至0x20
AHB傳輸方向:HWRITE為高,該信號(hào)表示一個(gè)寫傳輸并且主機(jī)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄憯?shù)據(jù)總線HWDATA[31:0]。當(dāng)該信號(hào)為低時(shí)將會(huì)執(zhí)行一個(gè)讀傳輸并且從機(jī)必須產(chǎn)生數(shù)據(jù)到讀數(shù)據(jù)總線HRDATA[31:0]
HPROT[3:0]信號(hào):,提供總線訪問的附加信息并且是給那些希望執(zhí)行某種保護(hù)級(jí)別的模塊使用的,用于表示傳輸是否為一次預(yù)取指/特權(quán)模式訪問或用戶模式訪問,對(duì)于帶有存儲(chǔ)器管理單元的總線主機(jī)來說這些信號(hào)也表示當(dāng)前訪問是帶高速緩存(cache)還是帶緩沖的(buffer)。并不是所有總線主機(jī)都能產(chǎn)生正確的保護(hù)信息,因此建議從機(jī)在沒有嚴(yán)格必要的情況下不要使用 HPROT 信號(hào)。
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原文標(biāo)題:SoC設(shè)計(jì)之AMBA總線-AHB總線詳解
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