AMBA AHB协议的burst termination简析

前言在amba ahb协议中,ahb master可以用burst传输连续取多笔数据。ahb定义了4、8和16拍的burst传输、未定义长度的burst传输和单次传输。burst传输中支持incrementing和wrapping。
incrementing burst用于访问顺序的memory地址,burst中每个拍的地址都是前一拍地址的增量,增量大小取决于hsize。wrapping burst在跨越地址边界时会卷绕回去。地址边界值是由burst中的拍数和每拍传输大小的乘积得来的。burst传输的拍数是受hburst控制,每拍传输大小是受hsize控制。举个例子:如果1笔burst传输的hburst为incr4(传输4拍),hsize为3’b010(传输大小为word),那么它的地址边界值为16byte(4*4=16)。因此,假如这笔burst传输的起始地址是0x14,那么它4拍的地址将是:0x14, 0x18, 0x1c, 0x10。那么burst传输允许没发完全部的beat就终止(termination)吗?答案是满足一定的条件就可以提前终止,不过axi是无法提前终止的。
burst termination场景1对于未定义长度(undefined length)的burst传输(hburst为incr),ahb master如果需要更多时间才能送出incr burst的下一拍数据传输,那么它会先插入busy拍,表示master处于忙状态。但如果ahb master最终发现自己不需要下一拍数据了,那么它可以直接结束当前的incr burst传输,回到idle或者发起另一个burst传输了。要回到idle的话,下一拍的htrans将是idle,要发起另一个burst传输的话,下一拍的htrans将是nonsequential。
未定义长度burst传输从incr回到idle的时序图示例为:
未定义长度burst传输从incr回到nonsequential的时序图示例为:
另外需要注意的是,ahb协议不允许其它有固定长度的burst传输以busy拍结束的,它们必须以seq拍结束。固定长度的burst传输有:incr4, incr8, incr16, wrap4, wrap8, wrap16。
对于单次传输(hburst为single),它的下一拍只能是idle或者nonsequential,也就是不可能是busy。
总结这个场景,ahb中想要从busy拍直接结束的传输只可能是未定义长度的burst传输,不可能是其它传输的。
burst termination场景2在burst传输过程中,如果ahb slave返回错误的响应,那么burst传输也是可以终止的。
如果ahb slave返回error响应,那么ahb master是可以取消burst传输中还未发出的拍,不过这也不是一个严格要求,ahb master仍然可以继续把剩下的拍都发送完。举个例子:在wrap8的burst传输中,如果ahb master在收到slave的error响应时,才完成了2拍,那么协议允许剩下的6拍不必发给ahb slave了。这样对ahb的性能提升和节省功耗还是有些帮助的,因为前面出现eroor响应,ahb master通常要先去处理下,那么之后未发送的拍是可以省掉的。
burst termination场景3在多层互联总线和多ahb master情况下,也可能存在burst提前终止。
尽管ahb master不允许无缘无故提前终止burst传输,但是ahb slave必须设计成允许burst提前终止。当多层互联总线用于多个ahb master系统的场景中,当前互联总线正在burst访问1个slave,如果其它master来了个新请求,互联总线中的仲裁逻辑会决定新请求是否优先于当前的burts访问。如果不是,那么就等当前burst传输完之后,排序传输新来的请求。如果是,那么它可以提前终止当前的burst传输,以便给优先级更高的请求腾出总线去访问ahb slave。因此ahb slave必须终止原来burst传输,然后去处理新ahb master发出的请求。

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