AHB简介

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总线性能指标
• 4．信号线数 • 信号线数是总线中信号线的总数，包括数据总线、 地址总线和控制总线。信号线数与性能不成正比， 但反映了总线的复杂程度。
• 5．负载能力 • 负载能力是总线带负载的能力。该能力强，表明 可多接一些总线板卡。当然，不同的板卡对总线 的负载是不一样的，所接板卡负载的总和不应超 过总线的最大负载能力。
总线分类
• 4．按总线的通信方式分类 • 计算机的通信方式可分为并行通信和串行通信， 相应的通信总线被称为并行总线和串行总线。
• （1）并行总线。并行总线通信速度快，实时性好， 但由于占用的口线多，不适合小型化产品。 • （2）串行总线。串行总线通信速率虽低，但在数 据通信量不是很大的微处理器电路中，显得更加 简易、方便、灵活。
• HP, IBM, Apple, DEC, Compaq, NEC等著名的厂商加盟。
• （3）AGP（accelerated graphics port）。加速图形端口AGP是一种 为了提高视频带宽而设计的总线规范。因为它是点对点连接，即连接 控制芯片和AGP显示卡，因此严格来说，AGP也是一种接口标准。
AMBA片上总线
• AMBA 2.0规范包括四个部分：AHB、 ASB、APB和Test Methodology。AHB的 相互连接采用了传统的带有主模块和从模 块的共享总线，接口与互连功能分离，这 对芯片上模块之间的互连具有重要意义。 AMBA已不仅是一种总线，更是一种带有接 口模块的互连体系。
.o文件
• .o文件就是对象文件，里面包含的内容就是 01这样的机器可执行的指令，当程序要执 行时还需要进行链接(link).链接就是把多 个.o文件链成一个可执行文件。
Bin文件
• 概述 • 二进制文件，其用途依系统或应用而定 。 • 也就是说，一般来讲是机器代码，汇编语言编译后的 结果，（DOS下汇编语言编译后与.com文件相类似）， 用debug、WINHEX，U_EDIT等软件打开（通常不一定 能看得懂是些什么除非精通汇编语言） 所有的文件, 无 论后缀名是什么, 一律分为两种格式. text 和 binary. • 一种文件格式binary的缩写。一个后缀名为.bin的文 件, 只是想表明它是binary格式.，但并不表明它与某种应 用程序有必然的联系性. 。 实例 • 比如虚拟光驱文件常用.bin作为后缀，但并不意味着 所有.bin文件都是虚拟光驱文件。
• 综复杂，甚至难以实现。为了简化硬件电路设计、简化系统结构，常 用一组线路配置以适当的接口电路与各部件和外设连接，这组共用的 连接
• 线路被称为总线。总线是各种信号线的集合，是计算机各部件之间传 输数据、地址和控制信息的公共通道。采用总线结构便于各部件和设 备的 • 扩充，尤其是制定统一的总线标准更易于使不同设备之间实现互连。
系统总线的分类
• 按类别来分： • PC总线、AT总线（ISA总线）、PCI总线 • 按功能来分：（你需要的可能是这个） • 控制总线，数据总线，地址总线
总线
• 总线概述 • 任何一个微处理器都要与一定数量的部件和外设相连接，但如果 将各部件和每一种外设都分别用一组线路与CPU直接连接，那么连线 将会错
总线性能指标
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在以Windows为代表的图形用户接口GUI（graphics user interface）进入PC后，要求 有高速的图形描绘能力和I/O处理能力。这不仅要求图形适配卡要改善其性能，而且也对总 线的速度提出了挑战。 实际上，当时外设的速度已有了很大的提高，如硬盘与控制器之间的数据传输速率已达 10MB/s以上，图形控制器和显示器之间的数据传输速率也达到了69MB/s。 通常认为I/O总线的速度应为外设速度的3～5倍，所以原有的ISA总线标准已远远不能适 应要求，因而成为整个系统的主要瓶颈。
AHB简介
AHB主要用于高性能模块(如CPU、DMA和DSP等)之间的连接， 作为SoC的片上系统总线，它包括以下一些特性：单个时钟边沿 操作；非三态的实现方式；支持突发传输；支持分段传输；支持 多个主控制器；可配置32位~128位总线宽度；支持字节、半字 节和字的传输。AHB 系统由主模块、从模块和基础结构 (Infrastructure)3部分组成，整个AHB总线上的传输都由主模块 发出，由从模块负责回应。基础结构则由仲裁器(arbiter)、主模 块到从模块的多路器、从模块到主模块的多路器、译码器 (decoder)、虚拟从模块(dummy Slave)、虚拟主模块(dummy Master)所组成。其互连结构如图1所示。针对Soc设计中IP复用 问题提出了一种新的解决办法.传统的方法是将特定功能模块的 非标准接口标准化为AHB主/从设备接口,本文提出了一种新的基 于ARM的Soc通用平台设计寄存器总线标准接口,这种设计使整 个系统的结构清晰,增强系统的通用性与系统中功能模块的可移 植性.
总线分类
• 5．系统总线分类 • PC上的系统总线又可分为ISA, PCI, AGP等多种标准。 • （1）ISA（industry standard architecture）。它是IBM公司为286/AT 电脑制定的总线工业标准，也称为AT标准。 • （2）PCI（peripheral component interconnect）。它是SIG （Special Interest Group）集团推出的总线结构。自1992年起，已有 Intel,
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其中，CPU总线、存储总线、外部总线在系统板上，不同的系统采用不同的芯片组，这些总线 不完全相同，也不存在互换性问题。
而系统总线是与I/O扩充插槽相连的，I/O插槽中可插入各式各样的扩充板卡，作为各种外设的 适配器与外设连接。系统总线必须有统一的 标准，以便按照这些标准设计各类适配卡。因此，实际上在这一章要讨论的总线就是系统总线，各 种总线标准也主要是指系统总线的标准。
基于AMBA的片上系统
• 大多数挂在总线上的模块(包括处理器)只是单一属性的功能模块：主 模块或者从模块。主模块是向从模块发出读写操作的模块，如CPU， DSP等；从模块是接受命令并做出反应的模块，如片上的RAM， AHB/APB 桥等。另外，还有一些模块同时具有两种属性，例如直接 存储器存取(DMA)在被编程时是从模块， • 但在系统读传输数据时必须是主模块。如果总线上存在多个主模块， 就需要仲裁器来决定如何控制各种主模块对总线的访问。虽然仲裁规 范是AMBA总线规范中的一部分，但具体使用的算法由RTL设计工程 师决定，其中两个最常用的算法是固定优先级算法和循环制算法。 AHB总线上最多可以有16个主模块和任意多个从模块，如果主模块数 目大于16，则需再加一层结构(具体参阅ARM公司推出的Multi-layer AHB规范)。APB 桥既是APB总线上唯一的主模块，也是AHB系统总 线上的从模块。其主要功能是锁存来自AHB系统总线的地址、数据和 控制信号，并提供二级译码以产生APB外围设备的选择信号，从而实 现AHB协议到APB协议的转换。
局部总线是PC体系结构的重大发展。它打破了数据I/O的瓶颈，使高性能CPU的功能得 以充分发挥。这样，可将一些高速外设（如图形卡、
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硬盘控制器等）从ISA总线上卸下，通过局部总线直接挂接到CPU总线上，使之与高速的 CPU总线相匹配。
局部总线可分为专用局部总线和PCI总线。 专用局部总线是一些大公司（如NEC, Dell, HP等）为本公司微机系统开发的专用总线， 用于图形处理、网络传输等。它们是非标准的，不能通用，也不被广大兼容机采用。586以 上档次的微机普遍采用PCI总线。
总线分类
• 3．按总线在微机系统中的位置分类 • （1）机内总线。上面介绍的各类总线都是机内总 线。 • （2）机外总线。它是指与外部设备接口的总线， 实际上是一种外设的接口标准。 • 目前在PC上流行的接口标准有IDE, SCSI, USB和 IEEE 1394四种。前两种主要是与硬盘、光驱等 IDE设备接口，后面两种新型外部总线可以用来 连接多种外部设备。
APB简介
• APB主要用于低带宽的周边外设之间的连接，例如UART、1284等， 它的总线架构不像AHB支持多个主模块，在APB里面唯一的主模块就 是APB 桥。其特性包括：两个时钟周期传输；无需等待周期和回应信 号；控制逻辑简单，只有四个控制信号。 • 1)系统初始化为IDLE状态，此时没有传输操作，也没有选中任何从模 块。 • 2)当有传输要进行时，PSELx=1，PENABLE=0，系统进入SETUP状 态，并只会在SETUP 状态停留一个周期。当PCLK的下一个上升沿时 到来时，系统进入ENABLE 状态。 • 3)系统进入ENABLE状态时，维持之前在SETUP 状态的PADDR、 PSEL、PWRITE不变，并将PENABLE置为1。传输也只会在 ENABLE状态维持一个周期，在经过SETUP与ENABLE状态之后就已 完成。之后如果没有传输要进行，就进入IDLE状态等待；如果有连续 的传输，则进入SETUP状态。