AHB AXI OCP总线协议分析ppt课件.ppt

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1、AHB总线AMBA--AdvancedMicrocontrollerBusArchitectureAdvancedHigh-performanceBus(AHB)AdvancedSystemBus(ASB)AdvancedPeripheralBus(APB).AHB的主要特点高性能、高带宽，两级流水线支持复杂的总线拓朴结构更宽的数据线位宽(32/64/128bits)基于Burst的数据传输单周期总线授权转移时钟上升沿操作无三态应用，读写数据线相互独立一个典型的基于AHB总线的微控器一个典型的基于AHB总线的微控器由高性能的系统中枢总线、可支持

2、的外部总线接口、内部CPU和DMA控制器接口和基于APB的低速外围设备总线接口AHB的组成AHBmaster：总线主设备能提供地址和控制信息来对数据进行读写操作。即主设备发起数据传输。AHBslave：总线从设备对主设备发起的数据传输做出响应，响应读写数据操作并返回状态信号给总线主管来完成成功、失败或者等待的数据传输。AHBarbiter：总线仲裁负责选择合适的主设备拥有对总线的控制权，即被选中的主设备可以发起数据传输。总线仲裁器采用合适的算法（高优先级或公平访问等）来满足不同系统需要。AHBdecoder：AHB解码器用于对每一次数据传输进行地

3、址解码，同时在数据传输中给从设备给出一个选择信号AHB总线操作在一个AHB总线数据传输之前，master必须已经从总线仲裁器那里获得了总线控制权一个授权的master通过驱地址和控制信号来开始一次Single或者Burst传输。一次传输由一个或多个地址周期和相应的数据周期组成。数据周期落后相应的地址周期一个HREADY有效的时钟周期，即数据和地址之间有一个周期的流水时间。下图显示一次简单的没有等待状态的数据传输。在数据传输过程中:master在HCLK的上升沿之后驱动地址和控制信号到总线上；slave在接下来的HCLK周期上升沿采样地址和控制信息

4、；在slave采样地址和控制信息后，它开始驱动相应的响应，master将在第三个HCLK周期的上升沿采样从设备的相应信息。从设备在数据传输中可以插入等待状态,如下图一个数据传输被延长时，此次的数据状态延长将使下一次数据传输的地址状态延长。如下图传输类型传输类型分为四种，由HTRANS[1:0]信号来表示HTRANS[1:0]类型描述00IDLE表明没有数据传输。当一个master得到总线授权，不想进行任何数据传输，使用的传输类型是IDLE。01BUSY传输类型BUSY允许master在块总线传输的过程中插入闲置周期。BUSY表明master正在进

5、行一次连续块传输，但下一次传输不会马上发生。对于从设备，此类型传输忽略。10NONSEQ表明一个块的第一次传输或一次单独的传输。地址和控制信号与上一次传输不相关。单次传输可以看作是数量为1的块传输，因此传输类型为NONSEQUENTIAL。11SEQ对于一个块的连续传输，类型是SEQUENTIAL，地址与上一次传输的地址是相关联的。控制信息与上次传输的相同。地址等于上次地址加上传输尺寸(inbytes)。在卷绕块传输的模式下，传输数据的地址在地址边界发生卷绕，地址等于传输尺寸乘以传输节拍的数目(4、8or16)。块操作(bursttransfer

6、)AHB协议中，4、8、和16节拍(beat)的块与单次传输和不定长度传输都有定义。同时支持增量块传输和卷绕块传输：增量块传输访问连续的位置，在块中每一次传输的地址等于上一次地址加增量；对于卷绕块传输的访问，如果传输起始地址与块传输的总字节数不一致时，传输将会在边界卷绕。例如，一个4拍的字（4-byte）传输，地址将在16-byte边界卷绕，所以，若起始地址是0x34，那地址将是0x34、0x38、0x3C、0x30。用HBURST[2:0]表明块八种类型。定义如下：控制信号传输方向：HWRITE=1,写操作，HWRITE=0,读操作传输尺寸：H

7、SIZE[2:0],具体含义见下表一般与HBURST[2:0]结合来决定卷绕块传输的地址边界问题。从设备传输响应在master开始一次传输之后，相应的slave决定怎样进行传输。在AHB规范中没有规定一旦传输开始master可以取消传输。当slave接入，它必须对传输作出响应以表明传输状态。HRESP[1:0]提供传输状态。一个slave可以用下面的方式来完成传输：1.立即完成传输；2.插入一个或多个等待状态以有充足时间来完成传输；3.发出错误信号，以表明传输失败；4.延迟传输，但是允许master和slave让出总线，进行其他传输。仲裁:arb

8、iter在倒数第二个地址周期被采样之后改变HGRANTx信号。新的HGRANTx信息与块传输的最后一地址被同时采样。仲裁Earlybur