AMBA总线基础知识简介

AMBA：Advanced Microcontroller Bus Architecture，是ARMA公司的片内互联总线协议。

1995 － AMBA1.0 APB外设总线及ASB系统总线发布。

1999 － AMBA2.0 AHB系统总线发布，APB总线升级为同步总线。

2003 － AMBA3.0 高性能互联协议AXI发布，APB总线扩展，AHB-Lite协议发布。B)

• The Advanced System Bus (ASB)
• The Advanced Peripheral Bus (APB)

AHB用于高性能、高时钟频率的系统模块，支持处理器，片上存储器，片外存储器以及低功耗外设宏功能单元之间的有效连接。

ASB用在并不需要AHB高性能特征的地方。

APB优化了功耗，降低了接口复杂度，用于低功耗外设。

AXI是AMBA总线协议的3.0版本。AXI协议定位于高性能、高时钟频率系统设计，并且带有很多适合于高速深亚微米互联的特性。

一，关于AXI总线的outstanding 和out of order

首先说明一点，outstanding和out of order，都是指AXI，AHB没有outstanding 和out of order。

Outstanding操作是指Master在前一个操作还没有完成的时候，发出下一个操作或下几个操作。Outstanding操作需要Slave的支持，Slave必须声明可以支持的Outstanding操作的深度，AXI兼容不支持Outstanding操作的slave（即Outstanding的深度为1）。

相对于Outstanding操作，Out-of-order操作主要是针对Slave来说的，指Slave返回的数据的顺序与Master发出指令的顺序不一致。造成这种不一致的原因有以下两个：

• Slave之间的响应速度不一致
• 某些复杂的slave接口设计本身支持乱序操作

AXI使用ID来处理乱序，ID由ARID[3:0]信号或AWID[3:0]信号确定。AXI传输顺序需要遵守的规则如下：

• 来自不同Master的传输之间没有顺序要求，可以按任意顺序完成。
• 来自同一Master的不同ID的传输没有顺序要求，可以按任意顺序完成。
• 相同AWID的写数据序列必须和发起该传输的Master确定的写地址顺序一致。
• 相同ARID的读数据序列如果来自同一个Slave，则该Slave必须保证读数据的顺序与其收到地址的顺序一致；如果来自不同的Slave，则Interconnect必须保证读数据的顺序与其收到地址的顺序一致。
• 读操作和写操作之间没有顺序要求，如果有此要求，Master必须在前一个传输完成之后再开始下一次传输。

AXI协议中涉及到顺序的操作主要包括读数据乱序（Out-of-Order Read）、写数据间插（Write Interleave）、读和写操作交互三种情况。

需注意的几点：

1，AXI和AHB总线都有主从之分，而APB总线无主从之分。