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AHB总线协议

发布时间:2019-06-12 21:55 来源:未知 编辑:admin

  (CPU)、高带宽的片上RAM、高带宽的外部存储器接口、DMA总线master、各种拥有AHB接口的器等等连接起来构成一个独立的完整的SOC系统,不仅如此,还可以通过AHB-APB桥来连接APB总线系统。AHB可以成为一个完整独立的SOC芯片的骨架。

  master给仲裁器的请求获得总线使用权的请求信号,最多支持16个master

  如果一个master希望自己在传输期间不希望丢掉总线,则需要向仲裁器发送这个锁定信号

  授权信号,当前bus master x的优先级最高。当HREADY和HGRANTx同时为高时,master获取系统总线的权利

  仲裁器为每一个master分配的ID,指出哪个主设备正在进行传输,提供进行split的信息

  表示当前的master正在执行Locked操作。这个信号和HMASTER有这相同的时序

  从设备用这个信号告诉仲裁器哪个主设备运行重新尝试一次split传输,每一位对应一个主设备

  有需要占用总线的Master向arbiter发出请求,arbiter授权给指定的master。任一时间周期只有一个master可以接入总线,对其指定的slave进行读写操作。

  获得授权的总线开始AHB传输,首先发出地址和控制信号,提供地址信息、传输方向、带宽和burst类型。总线统一规划slave的地址,译码器根据地址和控制信号确定哪个slave与master进行数据通信。数据传输通过数据总线完成。为避免出现三态总线,AHB将读写总线分开,写数据总线用于从master到slave的数据传输,读数据总线用于从slave到master的数据传输。每笔传输包括一个地址和控制周期,一个或多个数据周期。地址和控制周期不能被扩展,因此slave必须在一个周期内采样地址信号。数据周期可以通过HREADY信号扩展,但HREADY为低时给传输加入一个等待状态以使slave获得额外的时间来提供或采样数据,另外slave通过响应信号HRESP反映传输状态。

  一般情况下master完成完整的burst传输,arbiter才会授权给其他的master接入总线,然而为避免过大的判决延迟,arbiter也可能打断burst传输。在这种情况下master必须再次接入总线以进行中断的burst剩余部分的传输。

  数据阶段:一个或多个周期,由HBURST信号决定需要几个有效周期,可以由HREADY发出请求延长一个周期。

  第二个周期的上升沿,slave采样地址和控制信号,并将HREADY拉高;

  如果是读操作,slave会在HREADY信号拉高后将读取的数据写入总线;

  如果是写操作,master获取HREADY高信号,表明slave已成功接收数据,操作成功;

  如果是读操作,master获取HREADY高信号,表明此时的读数据有效并且接收下来,操作成功。

  需要注意,HREADY信号在数据有效期间必须为高,并且延续到第三个周期的上升沿之后,确保master的正确采样。

  slave可以及时处理master请求,但也可能存在slave太慢不能立即处理的情况。这时需要让master稍微等一等,需要slave插入一些等待的状态。如下图所示,HREADY信号在第二和第三周期拉低,意在告诉master,slave不能立即处理,需要master等待2个周期。在这里需要注意2点:

  如果是写操作,master需要在等待期间保持写数据不变,直到本次传输完成;

  如果是读操作,slave不需要一开始就给出数据,仅当HREADY拉高后才给出有效数据。

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