AMBA-AHB-APB-AXI协议对比分析.ppt

AMBA总线协议AHB/APB/AXI,对比分析,1,纲要,2,AMBA概述AHB协议APB协议AXI协议APB/AHB/AXI对比,AMBA概述,3,AMBA(AdvancedMicrocontrollerBusArchitecture)：高级微处理器总线架构AHB(AdvancedHigh-performanceBus)：高级高性能总线ASB(AdvancedSystemBus)：高级系统总线APB(AdvancedPeripheralBus)：高级外围总线AXI(AdvancedeXtensibleInterface)：高级可扩展接口这些内容加起来就定义出一套为了高性能SOC而设计的片上通信的标准,一个典型的基于AMBA总线的SOC系统架构,4,这种SOC架构以AHB为主干，挂上CPU，片上内存，和其它DMA设备。,5,AHB主要是针对高效率、高频宽及快速系统模块所设计的总线，它可以连接如微处理器、芯片上或芯片外的内存模块和DMA等高效率模块AMBA中的APB主要用在低速且低功率的外围，可针对外围设备作功率消耗及复杂接口的最佳化APB在AHB和低带宽的外围设备之间提供了通信的桥梁，所以APB是AHB或者ASB的二级扩展总线,AHB的组成,6,Master：能够发起读写操作，提供地址和控制信号，同一时间只有1个Master会被激活。Slave：在给定的地址范围内对读写操作作响应，并对Master返回成功，失败或者等待等状态。Arbiter：负责保证总线上一次只有1个Master在工作。仲裁协议是规定的，但是仲裁算法可以根据应用决定。Decoder：负责对地址进行解码，并提供片选信号到各Slave。每一个AHB都需要1个仲裁器和1个中央解码器。,AHB总线互连,7,8,发起一个请求给仲裁器,驱动地址和控制信号,允许某个主设备控制总线,仅选中的从设备响应地址/控制信号,拉高HREADY信号，总线传输完成,9,AHB基本信号,HADDR：32位系统地址总线HTRANS:M指示传输状态，NONSEQ、SEQ、IDLE、BUSYHWRITE：传输方向：1-写，0-读HSIZE：传输单位HBURST：传输的burst类型HWDATA：写数据总线，从M写到S,10,HREADY：S应答M是否读写操作传输完成:1-传输完成,0-需延长传输周期。需要注意的是，HREADY做为总线上的信号，它是M和S的输入；同时每个S需要输出自己的HREADY。所以对于S会有两个HREADY信号，一个来自总线的输入，一个自己给到多路器的输出。HRESP：S应答当前传输状态，OKAY、ERROR、RETRY、SPLITHRDATA：读数据总线，从S读到M,11,AHB基本传输,两个阶段地址周期（AP），只有一个cycle数据周期（DP），由HREADY信号决定需要几个cycle流水线传送先是地址周期，然后是数据周期,12,Master发出地址和控制信号,Slave采样地址和控制信号,Master采样读数据,一次无需等待状态的简单传输,13,Notready,Notready,Ready,Slave拉低READY不能超过16拍,需要两个等待周期的简单传输,14,Pipeline,AAddress,AData,BAddress,BData,CAddress,CData,15,A,A,A+4,A+4,A+8,A+8,A+12,A+12,HBURSTshowsthebursttypes:SingleTransferIncrementingtransferwithunspecifiedlength（INCR）4-beat8-beat16-beat,Slavehasknowthatmasterneed4data,A/A+4/A+8/A+12,Duringbursttransfer,ifslavenotready,thenhready=0;butifmasterisnotready,howtodo?,Burst类型,16,传输类型,HTRANS1:0：当前传输的状态IDLE、BUSY、NONSEQ、SEQ00：IDLE主设备占用总线，但没进行传输两次burst传输中间主设备发IDLE01：BUSY主设备占用总线，但是在burst传输过程中还没有准备好进行下一次传输一次burst传输中间主设备发BUSY,17,传输类型（续）,10：NOSEQ表明一次单个数据的传输或者一次burst传输的第一个数据地址和控制信号与上一次传输无关11：SEQ表明burst传输接下来的数据地址和上一次传输的地址是相关的,18,Thefirsttransfer,Masterisbusy,Thesubsequenttransfer,Thesubsequenttransfer,Slaveisnotready,Thesubsequenttransfer,传输类型举例,19,其它AHB控制信号,HWRITE高电平：写低电平：读HSIZE2:0000:8bits100:128bits