AHB總線協(xié)議
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擴展數(shù)據(jù)周期的一個負效應是必需延長相應的下一筆傳輸?shù)牡刂分芷?。A和C為零等待傳輸，B加入了一個等待周期，因此相應的C地址周期要進行擴展。
第一個周期，master發(fā)起一個操作A，并驅(qū)動地址和控制信號;
第二個周期，slave收到了來自總線的請求，將HREADY信號拉高;
第二個周期上升沿后，master發(fā)現(xiàn)有操作B需要執(zhí)行，并且檢查到上一周期的HREADY為高，則發(fā)起第二個操作B;
第三個周期，master獲取HREADY信號為高，表示操作A已經(jīng)完成;
第三個周期上升沿后，master發(fā)現(xiàn)有操作C需要執(zhí)行，并且檢查到上一周期的HREADY為高，則發(fā)起第三個操作C;
第三個周期上升沿后，slave由于繁忙插入了一個等待狀態(tài)，將HREADY拉低;
第四個周期，master獲取HREADY信號為低，知道slave希望等待，于是master保持和上一拍一樣的信號;
第四個周期，slave處理完了事務，將HREADY信號拉高，表示可以繼續(xù)處理;
第五個周期，master獲取HREADY信號為高，知道slave已經(jīng)可以處理B操作;
第五個周期上升沿后，B操作完成;
第六個周期上升沿后，C操作完成。
需要注意幾點：
HREADY在一定程度上表示了slave的pipeline能力，在AHB中是2個pipe，也就是總線上最多存在2個未處理完的transfer。只有當總線上未完成的transfer少于2個時，master才能發(fā)起操作。
5.4 遞增burst
T1，master傳入地址和控制信號，因為是新的burst開始，transfer的類型是NONSEQ;
T2，由于master不能在第二個周期里處理第二拍，所以master使用BUSY transfer來為自己延長一個周期的時間。注意，雖然是延長了一個周期，但是master需要給出第二個transfer的地址和控制信號;
T3，slave采集到了master發(fā)來的BUSY，知道m(xù)aster需要等待一拍，所以slave會忽略這個BUSY transfer;
T3，master發(fā)起了第二個transfer，因為是同一個burst的第二個transfer，所以transfer的類型是SEQ;
T5，slave將HREADY信號拉低，告訴master需要等待一個周期;
T8時刻完成最后一個transfer。
需要注意的 雖然slave會忽略掉BUSY transfer，但是master也需要給出下一拍的地址和控制信號。
5.5 wrapping 4-beat burst
跟之前唯一的區(qū)別在于地址的不同，在0x3C地址之后，根據(jù)回環(huán)的地址邊界，第三拍的地址變?yōu)?x30。一共四拍，4個地址，每個地址各不相同，這四個地址是一個回環(huán)范圍。起始地址決定了回環(huán)操作的回環(huán)范圍。
5.6 遞增4拍burst
和上面的基本一致，只不過地址在0x30并不回環(huán)，而是遞增。
6.控制信號
| HTRANS[1:0] | 傳輸類型 | Description |
| 00 | IDLE | 主設(shè)備占用總線，但沒進行傳輸 兩次burst傳輸中間主設(shè)備可發(fā)IDLE 此時就算slave被使能，也不會從總線上獲取任何的數(shù)據(jù)信號。如果此時salve被選中，那么每一個IDLE周期slave都要通過HRESP[1:0]返回一個OKAY響應 |
| 01 | BUSY | 主設(shè)備占用總線，但是在burst傳輸過程中還沒有準備好進行下一次傳輸 一次burst傳輸中間主設(shè)備可發(fā)BUSY 這時slave不會從總線上收取數(shù)據(jù)而是等待，并且通過HRESP[1:0]返回一個OKAY響應。需要注意的是，這個transfer需要給出下一拍的地址和控制信號，盡管slave不會去采樣。 |
| 10 | NONSEQ | 表明一次單個數(shù)據(jù)的傳輸或者一次burst傳輸?shù)牡谝粋€數(shù)據(jù) 地址和控制信號與上一次傳輸無關(guān) |
| 11 | SEQ | burst傳輸接下來的數(shù)據(jù) 地址和上一次傳輸?shù)牡刂肥窍嚓P(guān)的，這時總線上的控制信號應當與之前的保持一致，地址視情況遞增或者回環(huán)。 |
| HSIZE[2:0] | Size | Description |
| 000 | 8 bits | Byte |
| 001 | 16 bits | Halfword |
| 010 | 32 bits | Word |
| 011 | 64 bits | - |
| 100 | 128 bits | 4-word line |
| 101 | 256 bits | 8-word line |
| 110 | 512 bits | - |
| 111 | 1024 bits | - |
- Burst傳輸類型
burst不能超過1K地址邊界。
| HBURST[2:0] | 類型 | Description |
| 000 | SINGLE | Single transfer |
| 001 | INCR | Incrementing burst of unspecified length |
| 010 | WRAP4 | 4-beat wrapping burst |
| 011 | INCR4 | 4-beat increment burst |
| 100 | WRAP8 | 8-beat wrapping burst |
| 101 | INCR8 | 8-beat increment burst |
| 110 | WRAP16 | 16-beat wrapping burst |
| 111 | INCR16 | 16-beat increment burst |
響應信號
master發(fā)起一筆傳輸后，slave可以決定這筆傳輸?shù)倪M程，而master不能取消已經(jīng)發(fā)出的傳輸。slave通過HREADY信號反映傳輸是否完成，通過HRESP[1:0]反映傳輸?shù)臓顟B(tài)。
slave可以如下方式完成一筆傳輸：
立即完成一筆傳輸;
延遲一個或幾個周期完成傳輸;
傳輸失敗返回error;
延遲傳輸，釋放總線。
傳輸完成HREADY
為高時傳輸完成，為低時傳輸需要延遲。
傳輸響應HRESP[1:0]
00: OKAY
01: ERROR
10: RETRY
傳輸未完成，請求主設(shè)備重新開始一個傳輸，arbiter會繼續(xù)使用通常的優(yōu)先級
11: SPLIT
傳輸未完成，請求主設(shè)備分離一次傳輸，arbiter會調(diào)整優(yōu)先級方案以便其他請求總線的主設(shè)備可以訪問總線
地址譯碼
地址譯碼器用于為總線上每個slave提供選擇信號HSELx，選擇信號是通過組合邏輯對地址碼譯碼產(chǎn)生的。只有當前的數(shù)據(jù)傳輸完成后(HREADY為高)，slave才會采樣地址和控制信號以及HSELx。在一定條件下可能會出現(xiàn)這樣的情況：產(chǎn)生HSELx信號而HREADY為低，在當前傳輸后slave會改變。
每個slave最小的地址空間為1KB，所有的master的burst傳輸上限也是1KB，如此設(shè)計保證了不會出現(xiàn)地址越界問題。當一個設(shè)計不會用到所有的地址空間時，可能出現(xiàn)訪問到一個不存在的地址的情況，這就需要增加一個附加的默認slave來為上面的情況提供一個響應。當SEQ或NONSEQ傳輸訪問到一個不存在的地址，默認slave應該提供ERROR響應;當IDLE或BUSY傳輸訪問到一個不存在的地址，默認slave會響應OKAY。地址譯碼器會帶有實現(xiàn)默認slave的功能。
仲裁
仲裁機制保證了任意時刻只有一個master可以接入總線。arbiter決定哪個發(fā)出接入請求的master可以接入總線，這通過優(yōu)先級算法實現(xiàn)。AHB規(guī)范并沒有給出優(yōu)先級算法，設(shè)計者需要根據(jù)具體的系統(tǒng)要求定義。一般情況下arbiter不會中斷一個burst傳輸，將總線接入權(quán)讓給其他master。當然未定義長度的burst傳輸是可以打斷的，這要看優(yōu)先級算法是如何規(guī)定的。如果一筆burst被打斷，master再度獲得接入權(quán)限時，會傳遞剩余的部分。如一筆長度為INCR8的傳輸在傳遞3 beat后被打斷，master再次獲得接入授權(quán)后，會繼續(xù)傳輸剩余的5 beat，剩余部分可以由一個SINGLE和一個INCR4組成，或者一個INCR。
HBUSREQx：master向arbiter發(fā)出接入請求的信號。
HLOCKx：指示是否要進行不可中斷的傳輸，這一信號與HBUSREQx同時由master向arbiter發(fā)出。
HGRANTx：arbiter產(chǎn)生指示master獲得授權(quán)，當HGRANTx信號為高同時HREADY為高時，master可以向總線傳輸?shù)刂沸盘枴?/p>
HMASTER[3:0]：arbiter產(chǎn)生指示哪個master獲得授權(quán)，這一信號用于地址控制多路來選擇哪個master接入總線。
HMASTERLOCK：arbiter產(chǎn)生指示當前傳輸是否為鎖定序列傳輸。
HSPLIT：供支持SPLIT傳輸使用。
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