AMBA總線概述（二）

AXI是ARM在1996年提出的微控制器總線家族AMBA中的一部分。AXI是高級擴(kuò)展接口，在AMBA3.0中提出，AMBA4.0將其修改升級為AXI4.0。AMBA4.0 包括：
AXI4：主要面向高性能地址映射通信的需求,允許最大256輪的數(shù)據(jù)突發(fā)傳輸；
AXI4-Lite：是一個簡單地吞吐量地址映射性通信總線,是一個輕量級的地址映射單次傳輸接口，占用很少的邏輯單元；
AXI4-Stream：面向高速流數(shù)據(jù)傳輸,去掉了地址項，允許無限制的數(shù)據(jù)突發(fā)傳輸規(guī)模；

AXI4總線分為主、從兩端，兩者間可以連續(xù)的進(jìn)行通信。其優(yōu)勢：

適合高帶寬低延時設(shè)計, 無需復(fù)雜的橋就能實現(xiàn)高頻操作,能滿足大部分器件的接口要求,適合高初始延時的存儲控制器,提供互聯(lián)架構(gòu)的靈活性與獨立性,向下兼容已有的AHB和APB接口。

AXI 能夠使SoC 以更小的面積、更低的功耗，獲得更加優(yōu)異的性能。AXI 獲得如此優(yōu)異性能的一個主要原因，就是它的單向通道體系結(jié)構(gòu)。

1、單向通道體系結(jié)構(gòu)使得片上的信息流只以單方向傳輸，簡化時鐘域間的橋接，減少門數(shù)量。當(dāng)信號經(jīng)過復(fù)雜的片上系統(tǒng)時，減少延時。

2、支持多項數(shù)據(jù)交換。通過并行執(zhí)行猝發(fā)操作，極大地提高了數(shù)據(jù)吞吐能力，可在更短的時間內(nèi)完成任務(wù)，在滿足高性能要求的同時，又減少了功耗。使用字節(jié)線來支持非對齊的數(shù)據(jù)傳輸，使用基于burst的傳輸，只需傳輸首地址，支持多種尋址方式，支持亂序傳輸。

3、獨立的地址和數(shù)據(jù)通道,分離的地址/控制、數(shù)據(jù)相位。地址和數(shù)據(jù)通道分開，能對每一個通道進(jìn)行單獨優(yōu)化，可以根據(jù)需要控制時序通道，將時鐘頻率提到最高，并將延時降到最低。分離的讀、寫數(shù)據(jù)通道，能提供低功耗DMA。

4、增強(qiáng)的靈活性。AXI技術(shù)擁有對稱的主從接口，無論在點對點或在多層系統(tǒng)中，都能十分方便地使用AXI技術(shù)，允許容易的添加寄存器級來進(jìn)行時序收斂。

AXI總線還定義了在進(jìn)出低功耗節(jié)電模式前后的握手協(xié)議。規(guī)定如何通知進(jìn)入低功耗模式，何時關(guān)斷時鐘，何時開啟時鐘，如何退出低功耗模式。這使得所有IP在進(jìn)行功耗控制的設(shè)計時，有據(jù)可依，容易集成在統(tǒng)一的系統(tǒng)中。

AXI4的工作模式
1、總線的兩端可以分為master和slave，他們直接一般通過interconnect連接，如果是一對一的話，interconnect可以沒有。

2、 AXI協(xié)議是基于burst的傳輸，并且定義了以下5個獨立的傳輸通道：讀地址通道、讀數(shù)據(jù)通道、寫地址通道、寫數(shù)據(jù)通道、寫響應(yīng)通道，極大的提高了AXI的傳輸性能。
讀地址通道，包含ARVALID, ARADDR, ARREADY信號；
寫地址通道，包含AWVALID，AWADDR, AWREADY信號；
讀數(shù)據(jù)通道，包含RVALID, RDATA, RREADY, RRESP信號；
寫數(shù)據(jù)通道，包含WVALID, WDATA，WSTRB, WREADY信號；
寫應(yīng)答通道，包含BVALID, BRESP, BREADY信號；

其中ACLK為axi總線時鐘，ARESETN是axi總線復(fù)位信號，低電平有效；讀寫數(shù)據(jù)與讀寫地址類信號寬度都為32bit；READY與VALID是對應(yīng)的通道握手信號；WSTRB信號為1的bit對應(yīng)WDATA有效數(shù)據(jù)字節(jié)，WSTRB寬度是32bit/8=4bit；BRESP與RRESP分別為寫回應(yīng)信號，讀回應(yīng)信號，寬度都為2bit，‘h0代表成功，其他為錯誤。

地址通道攜帶控制消息用于描述被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)屬性，數(shù)據(jù)傳輸使用寫通道來實現(xiàn)“主”到“從”的傳輸，“從”使用寫響應(yīng)通道來完成一次寫傳輸；讀通道用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)從“從”到“主”的傳輸。

3、讀寫時序：

寫地址通道：當(dāng)主機(jī)驅(qū)動有效的地址和控制信號時，主機(jī)可以斷言AWVALID，一旦斷言，需要保持AWVALID的斷言狀態(tài)，直到時鐘上升沿采樣到從機(jī)的AWREADY。AWREADY默認(rèn)值可高可低，推薦為高（如果為低，一次傳輸至少需要兩個周期，一個用來斷言AWVALID，一個用來斷言AWREADY）；當(dāng)AWREADY為高時，從機(jī)必須能夠接受提供給它的有效地址。

寫數(shù)據(jù)通道：在寫突發(fā)傳輸過程中，主機(jī)只能在它提供有效的寫數(shù)據(jù)時斷言WVALID，一旦斷言，需要保持?jǐn)嘌誀顟B(tài)，知道時鐘上升沿采樣到從機(jī)的WREADY。WREADY默認(rèn)值可以為高，這要求從機(jī)總能夠在單個周期內(nèi)接受寫數(shù)據(jù)。主機(jī)在驅(qū)動最后一次寫突發(fā)傳輸是需要斷言WLAST信號。

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AMBA片上總線在基于IP復(fù)用的SoC設(shè)計中的應(yīng)用

設(shè)計是最關(guān)鍵的問題。為此，業(yè)界出現(xiàn)了很多片上總線標(biāo)準(zhǔn)。其中，由ARM公司推出的AMBA片上總線受到了廣大IP開發(fā)商和SoC系統(tǒng)集成者的青睞，已成為一種流行的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)片上結(jié)構(gòu)。AMBA規(guī)范主要包括

2017-11-30 09:56:51

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先進(jìn)的微控制器總線體系結(jié)構(gòu)AMBA規(guī)范定義了三種總線

一個典型的基于AMBA 的微控制器同時集成AHB（或ASB ）和APB 接口，如圖2 所示。ASB總線是舊版的系統(tǒng)的總線，而新版的AHB 總線增強(qiáng)了對性能、綜合及時序驗證的支持。APB 總線通常用作的局部的第二總線，作為AHB 或ASB 上的單個從屬模塊。

2018-08-10 09:45:10

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ARM體系的特點與ARM的技術(shù)的簡介及AMBA總線的分析

簡要介紹了ARM體系及其特點，詳細(xì)分析了ARM的流水技術(shù)、Cache技術(shù)、低功耗技術(shù)、代碼壓縮技術(shù)等，介紹了AMBA總線，給出了基于ARM和AMBA總線的片上系統(tǒng)的模型.

2019-11-20 17:12:33

AMBA協(xié)議的基礎(chǔ)知識介紹

在基于IP復(fù)用的SoC設(shè)計中，片上總線設(shè)計是最關(guān)鍵的問題。為此，業(yè)界出現(xiàn)了很多片上總線標(biāo)準(zhǔn)。其中，由ARM公司推出的AMBA片上總線受到了廣大IP開發(fā)商和SoC系統(tǒng)集成者的青睞，已成為一種流行的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)片上結(jié)構(gòu)。

2020-08-31 11:48:49

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AMBA協(xié)議的演進(jìn)

V1.0 ASB、APB是第一代AMBA協(xié)議的一部分。主要應(yīng)用在低帶寬的外設(shè)上，如UART、 I2C，它的架構(gòu)不像AHB總線是多主設(shè)備的架構(gòu)，APB總線的唯一主設(shè)備是APB橋（與AXI或APB相連），因此不需要仲裁一些Request/grant信號。

2020-10-10 17:19:10

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ARM AMBA總線規(guī)范的詳細(xì)資料說明

基于AMBA的微控制器通常由高性能系統(tǒng)主干總線（AMBA AHB或AMBA ASB）組成，能夠維持外部存儲器帶寬，CPU、片上存儲器和其他直接存儲器訪問（DMA）設(shè)備駐留在該總線上。該總線在參與

2020-10-29 08:00:00

APB總線的應(yīng)用框圖及接口信號

APB（AdvancedPeripheralBus）是AMBA（AdvancedMicrocontrollerBusArcheticture）總線體系的一部分。相較于AMBA總線體系中的其他總線，APB總線具有低功耗，低復(fù)雜度的特征。APB總線主要應(yīng)用于對性能要求不太高的低帶寬外設(shè)接口。

2020-11-17 11:54:04

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AMBA3.0 AXI總線接口協(xié)議的研究與應(yīng)用

本文介紹了AMBA3。0AXI的結(jié)構(gòu)和特點，分析了新的AMBA3。0AXI協(xié)議相對于AMBA2。0的優(yōu)點。它將革新未來高性能SOC總線互連技術(shù)，其特點使它更加適合未來的高性能、低延遲設(shè)計。

2021-03-29 09:46:43

在SpinalHDL中如何優(yōu)雅地實現(xiàn)寄存器總線讀寫

在SpinalHDL里，其Libraries里提供了關(guān)于總線相關(guān)的庫。包含AMBA3、AMBA4、AVALON等總線類型，并提供了bus slave factory工具

2021-04-08 17:28:26

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AMBA 3.0 AXI總線接口協(xié)議的研究與應(yīng)用

本文介紹了AMBA 3.0 AXI的結(jié)構(gòu)和特點，分析了新的AMBA 3.0 AXI協(xié)議相對于AMBA 2. 0的優(yōu)點。它將革新未來高性能SOC總線互連技術(shù)，其特點使它更加適合未來的高性能、低延遲

2021-04-12 15:47:39

基于AMBA總線介紹?

3.0：增加了AXI協(xié)議（了解）；AMBA4.0：ACE協(xié)議（了解）本文主要介紹AMBA2.0 (Advanced Microcontroller Bus Architecture，先進(jìn)微控制總線結(jié)構(gòu)），主要

2021-05-19 14:22:56

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深度解讀AMBA、AHB、APB、AXI總線介紹及對比

什么是AMBA？現(xiàn)如今，集成電路芯片的規(guī)模越來越大。數(shù)字IC從基于時序驅(qū)動的設(shè)計方法，發(fā)展到基于IP復(fù)用的設(shè)計方法，并在SoC設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用。在基于IP復(fù)用的SoC設(shè)計中，片上總線

2021-06-25 11:22:01

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淺述AMBA-APB總線

1 APB介紹高級外設(shè)總線（APB）是高級微控制器總線架構(gòu) （AMBA）協(xié)議系列的一部分。它定義了一個低成本接口，該接口針對最低功耗和降低的接口復(fù)雜性進(jìn)行了優(yōu)化。APB 協(xié)議不是流水線

2021-07-23 10:04:10

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介紹AMBA2.0總線

3.0：增加了AXI協(xié)議（了解）；AMBA4.0：ACE協(xié)議（了解）本文主要介紹AMBA2.0 （Advanced Microcontroller Bus Architecture，先進(jìn)微控制總線結(jié)構(gòu)），主要

2021-09-06 09:53:08

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先進(jìn)微控制總線結(jié)構(gòu)介紹

2021-09-06 09:57:16

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數(shù)字IC驗證：ARM總線協(xié)議AMBA中AHB、APB的簡介、區(qū)別與聯(lián)系

2021-12-05 15:36:05

STM32菜鳥學(xué)習(xí)手冊——AMBA、APB、AHB簡介

STM32菜鳥學(xué)習(xí)手冊——1、AMBA、APB、AHB簡介芯片上總線標(biāo)準(zhǔn)種類繁多，而由ARM公司推出的AMBA片上總線受到了廣大IP開發(fā)商和SoC系統(tǒng)集成者的青睞，已成為一種流行的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)片上結(jié)構(gòu)

2021-12-22 19:09:45

典型的AMBA系統(tǒng)介紹

本文主要介紹AMBA2.0 （Advanced Microcontroller Bus Architecture，先進(jìn)微控制總線結(jié)構(gòu)），主要定義了三種總線：

2022-03-15 13:46:53

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amba總線學(xué)習(xí)總結(jié)

高級外圍總線（APB）是高級微控制器總線體系結(jié)構(gòu)的一部分（AMBA）禮賓家族。它定義了一個低成本的接口，該接口經(jīng)過優(yōu)化，功耗最小消耗和降低接口復(fù)雜性。APB協(xié)議不是流水線的，請使用它連接到不需要

2022-04-28 17:45:53

AMBA總線都有哪些？三種總線的區(qū)別？

AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)高級處理器總線架構(gòu)，不同的速率需求構(gòu)成了為高性能SoC設(shè)計的通信標(biāo)準(zhǔn)，主要包括：AHB(Advanced High-performance Bus)高級高性能總線。

2023-03-21 09:14:56

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AMBA總線協(xié)議概述

高級微控制器總線架構(gòu)(AMBA)是一種開放標(biāo)準(zhǔn)的片上互連方式。概述了如何連接和管理SoC中的不同組件或塊。它的應(yīng)用逐漸超出了微控制器的范疇，包括創(chuàng)建使用大量外設(shè)和控制器的多處理器設(shè)計。

2023-04-12 10:29:21

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什么是AMBA，我們?yōu)槭裁葱枰?/a>

高級微控制器總線架構(gòu)（Advanced Microcontroller Bus Architecture）或 AMBA 是一種開放標(biāo)準(zhǔn)的片上互連規(guī)范

2023-05-04 10:18:57

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聊聊AMBA 是如何演變的？

Arm 在 1990 年代后期推出了 AMBA。第一批 AMBA 總線是高級系統(tǒng)總線 (ASB：Advanced System Bus) 和高級外圍總線 (APB：Advanced Peripheral Bus)。ASB 已被更新的協(xié)議所取代，而 APB 今天仍在廣泛使用。

2023-05-04 11:00:32

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什么是AMBA?

ARM AMBA (Advanced Microcontroller Bus Architecture)協(xié)議是一種公開標(biāo)準(zhǔn)，主要用于片上系統(tǒng)(SoC)中功能模塊連接和管理的互聯(lián)規(guī)范。它有助于一次性

2023-05-04 11:31:25

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AMBA協(xié)議之AHB介紹

AMBA (Advanced Microcontroller Bus Architecture)高級微控制器總線架構(gòu)定義了在設(shè)計高性能嵌入式微控制器的一種片上通信標(biāo)準(zhǔn)。主要包含以下四種

2023-05-04 11:33:27

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AMBA、AHB、APB、AXI總線介紹

AMBA (Advanced Microcontroller Bus Architecture) 高級微處理器總線架構(gòu)定義了高性能嵌入式微控制器的通信標(biāo)準(zhǔn)，可以將RISC處理器（精簡指令集處理器

2023-05-04 11:46:53

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進(jìn)一步了解AMBA總線架構(gòu)和協(xié)議

AMBA總線協(xié)議是一套由ARM提供的互連規(guī)范，該規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化了各種IP之間的芯片通信機(jī)制。這些設(shè)計通常有一個或多個微處理器以及集成其他一些組件——內(nèi)部存儲器或外部存儲器橋、DSP、DMA、加速器和各種

2023-05-04 14:30:54

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AMBA總線知識之AHB（上）

AMBA總線陣營的強(qiáng)大超乎多數(shù)人的想象。AMBA總線是一個在SoC領(lǐng)域使用的事實上的標(biāo)準(zhǔn)。AMBA總線的最大優(yōu)點是開放的架構(gòu)，和因此帶來的免費。開放的總線標(biāo)準(zhǔn)使AMBA總線迅速普及，而且更易吸收整個半導(dǎo)體界的成果。

2023-05-04 14:45:37

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