AMBA总线协议（四）——Multi-Layer AHB System (多层AHB总线架构)


AMBA总线协议（四）——Multi Layer AHB System (多层AHB总线架构)

1. 介绍：

multi-layer AHB 是基于AHB互联架构：

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可以开发更多可用总线带宽的多主机系统
可以构建灵活体系架构的复杂多主机系统；消除了在硬件设计阶段，就修改有关将系统资源分配给特定主机的设计决策要求
可以使用标准的AHB主从模块而不需要修改
每个AHB layer可以非常简单，因为只有一个主机，所以不需要仲裁，只需要MUX；
可以使用AHB-Lite协议，即不需要请求和授予，不需要RETRY/SPLIT事务；
仲裁器可以高效的为每一个外设进行点仲裁，并且仅当多个主机希望同时访问同一从机时，才有必要；
AHB 基础架构是多路选择器块，完成多主机到外设的连接
由于多层架构是基于AHB协议，可以复用之前设计的主机和从机，而不需要修改

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2. 应用：

a. 多层互连拓朴结构

每一个主机都有自己的AHB layer，通过 interconnnect matrix 连接；
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说明：
    i. 每个layer有一个译码器，决定那个slave需要传输；
    ii. MUX决定了传输从适当的传输到所需要的slave;

3. Advance Options

a. 第一种：私有从机
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i. 让slave私有，如slave4/5只属于Master2，这将可以使用AHB-Lite来互连，减少了互连矩阵的复杂性；
ii. 当从机只被一个主机使用时，可以使用此互连结构；

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b. 第二种：一个从端口上多从机
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i. 让多个从设备单个挂载在互连矩阵上，这对于组合多个低带宽的从机很有用；
ii. 可以用在一系列从设备被一个主设备访问（如DMA），而互联矩阵仅用在特殊情况下可以访问，如dubug系统时。

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c. 第三种：一个layer层中多主机
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i. 多主机共享一个Layer，适用于结合众多低带宽的多主机，如测试接口控制器TIC

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d. 第四种：分离的AHB子系统
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i. 每个layer可以成为完整的AHB子系统；
ii. 单从设备。通常片上存储器，用作两个子系统的缓存区

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e. 第五种：多端口的从设备
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i. 多层AHB系统中，如SRAM控制器，可以并行被不同layer高效传输；
ii. 通过设计从机有多个AHB从设备端口

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4. 例子：

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a. CPU1有处于AHB layer 1;
b. CPU2与DMA engine 共享AHB layer2;
c. SRAM 仅连接至layer，仅可以被CPU1访问；
d. LCD控制器，仅连至layer2,可以被DMA和CPU2访问；
e. 互连矩阵，有两个从设备端口，两个都可以被两个layer层访问
一个可以是AHB2APB桥，如下方多从机，能够挂载多低带宽的外设
f. 外部SRAM接口有两个layer层的接口

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