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Advanced Microcontroler Bus Architecture. AMBA. Barramentos de Interconexão. AMBA (ARM) CoreConnect (IBM) WishBone (Silicore) Avalon (Altera) OCP-IP (OCP-IP) VSIA (VSIA). AMBA. 3 tipos de barramentos: Advanced High-performance Bus (AHB) Advanced System Bus (ASB)

jenski
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Presentation Transcript

  1. Advanced Microcontroler Bus Architecture AMBA

  2. Barramentos de Interconexão • AMBA (ARM) • CoreConnect (IBM) • WishBone (Silicore) • Avalon (Altera) • OCP-IP (OCP-IP) • VSIA (VSIA)

  3. AMBA • 3 tipos de barramentos: • Advanced High-performance Bus (AHB) • Advanced System Bus (ASB) • Advanced Peripheral Bus (APB)

  4. AHB • Alta velocidade • Barramento para backbone • Usos: • Processadores • Memórias • Possui recursos de testabilidade automática e facilidade de implementação

  5. ASB • Alta velocidade • Barramento para backbone • Usos: • Processadores • Memórias • Não possui os recursos avançados do AHB (testabilidade, etc)

  6. APB • Baixa velocidade • Baixo consumo de energia • Interface simplificada • Pode ser usado em conjunto com qualquer um dos dois outros barramentos

  7. Configuração Típica

  8. Características do AHB • Múltiplos mestres do barramento • Transferências burst • Implementação sem tri-state • Barramento de dados de maior largura (até 128 bits) • Transações apenas na subida do clock

  9. Mestre AHB • O mestre do barramento é capaz de iniciar operações de leitura e escrita fornecendo endereço e sinais de controle • Dois mestres não podem utilizar o barramento simultaneamente

  10. Mestres Típicos • Processador • Interface de teste • Controlador DMA • DSP

  11. Escravo AHB • O escravo AHB responde às operações de leitura e escrita solicitadas pelo mestre quando estão no seu intervalo de endereçamento • A resposta do escravo pode ser um indicativo de sucesso, falha ou espera pela transferência dos dados

  12. Escravos Típicos • Ponte APB • Interface com a memória externa • Interface com a memória interna

  13. Árbitro AHB • O árbitro AHB garante que apenas um mestre tenha controle do barramento num dado intervalo de tempo. • O protocolo de arbritragem é fixo, mas qualquer algoritmo de arbitragem pode ser utilizado (depende da necessidade do sistema)

  14. Seletor AHB • Decodifica o sinal de endereço de cada transferência de dados e fornece o sinal de seleção para o escravo envolvido na transferência. • Somente pode existir um seletor em qualquer implementação AHB

  15. Características do APB • É um barramento secundário que normalmente é encapsulado como um escravo num barramento AHB ou ASB • Um barramento APB deve ser usado para interface com qualquer periférico que não necessite de alta taxa de transferência • Normalmente contém uma ponte APB que interliga ao barramento AHB ou ASB e faz a conversão dos sinais necessários

  16. Nomes dos Sinais • Sinais de teste começam sempre com a letra T • Sinais ativos em nível baixo terminam com a letra n • H indica um sinal AHB • A indica um sinal unidirecional entre ASB master e o árbitro • B indica um sinal ASB • D é um sinal unidirecional do decoder do ASB • P indica um sinal APB

  17. Sinais AHB • HCLK: clock ativo na borda de subida • HRESETn: reset ativo em nível baixo • HADDR[31:0]: Endereço de 32 bits • HTRANS[1:0]: Tipo da transferência atual • HWRITE: 1 para escrita e 0 para leitura • HSIZE[2:0]: tamanho dos dados transferidos • HBURST[2:0]: Indica transferência em modo burst

  18. Sinais AHB • HPROT[3:0]: Nível de proteção da operação sendo realizada • HWDATA[31:0]: Dados enviados pelo mestre • HSELx: Sinal de seleção do escravo x • HRDATA[31:0]: Dados enviados pelo escravo • HREADY: Indica o final de uma transferência • HRESP[1:0]: Estado da transferência

  19. Sinais de arbitragem (AHB) • HBUSREQx: Solicitação do barramento • HLOCKx: Solicitação de lock no barramento • HGRANTx: Autorização de uso do barramento • HMASTER[3:0]: Indica qual o mestre possui o barramento • HMASTLOCK: Indica que o mestre atual está com lock no barramento • HSPLITx[15:0]: Solicitação de continuação de transferência pelo escravo

  20. Interligação do AHB

  21. Transferência de Dados no AHB • O mestre inicia solicitando permissão ao árbitro • Quando a permissão é recebida, o mestre envia o endereço e o controle • Os barramentos de escrita e leitura são usados para completar a operação • O endereço não pode ser mantido por mais de um ciclo, já os dados podem se o destino solicitar através do sinal HREADY • Durante a transferência, o estado do escravo pode ser OKAY, ERROR, RETRY ou SPLIT

  22. Transferências Simples

  23. Transferência com Espera

  24. Transferências Múltiplas

  25. Decodificação de Endereços O espaço mínimo de endereçamento é de 1KB

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