AHB的一些细节问题

AHB的一些细节：
【问题一】
问：WRAP是做什么用的，为什么地址要循环
答：用于CPU填充cacheline的时候


第一个访问的地址是0x90，加到9c之后，会从cacheline的起始地址继续传输。

对于cache的访问不应该跨过cache line的边界

这个cache line一共有8个双字，也就是32byte，为最低5位地址，

【问题二】
问：为什么要burst传输，跟single有什么区别？
答：为了传输的效率。比如CPU要DRAM里面的数据，DRAM可以一次读4个地址的，一次性读出，放到buffer里面，然后再一个一个的发到总线上，这样不会占用DRAM。

【问题三】
问：为什么ERROR要两个周期？
答：一个周期给master反应时间，比如说更改掉一个地址。

这张图注意A+4这个地址被抛弃掉了

如果master继续A+4，虽然A这个地址出错了，但是A+4这个地址没有被取消，在ERROR的第二个周期采样到了A+4的地址。

此时HREADY为高电平，但是HRESP为ERROR

AHB2的response：
除了OKAY和ERROR，还有RETRY，SPLIT

RETRY：代表这个时候，slave不能及时响应，但是希望其它的master能够享用访问权，所以就发一个retry。（其它的master具有更高的优先级时能够拿到总线的使用权）。
SPLIT：降低该master的优先权

【问题四】
问：两个READY是干嘛的
答：从器件要知道前一个transfer是否完成了。

【问题五】
问：HPROT是干嘛的？
答：可用于原子操作。


一旦MASTLOCK被拉高，这个信号就是不能被其它master打断的。
（Arbiter会堵住更高优先级的请求）。

以前的一些ARM的CPU会使用SWP指令
现在用locked transfer也比较少了，因为会严重影响性能
SWP指令也被抛弃了
所以引入了AHB5 HEXCL

AHB5 Extention
AHB5是在AHB Lite的基础上做了一些扩展
1、 HEXCL：exclusive transfer，由master发出这个请求
2、 HEXOKAY：slave的response，这个exclusive access成功了

该信号会发给Exclusive Access Monitor，实现软件的Semaphore，会记录下Access的地址
（ Mutex 资源每次只能允许一个使用（互斥的）
Semaphore 资源能允许一些使用（信号标） ）
Monitor里面有一个状态机，用来规范握手行为

在AHB5中HPROT信号扩展到了7位

modifiable：原来的cacheable，代表这个transfer是不是可以更改的。比如说发出一个increment8的传输，如果是modifiable，可以更改为两个increment4。
lookup：transfer能不能在cache里去查找，如果在cache里的话，直接在cache里面去找就行了
allocate：transfer发生cache miss的时候，能不能分配cache line
shareable：这个transfer是不是被几个master共享的

可以大致分为几种memory type
normal memory：cachable，shareable
device memory：可以分为nE 和 E
e可以放在buffer里面，可以马上给CPU一个early response，这个数据没必要马上更新到地址空间里
ne一定要更新到地址空间里面
下面几个是cache的一些属性相关的东西

【问题六】
问：AHB-Lite和AHB5在原子访问上有什么不同？
答：AHB-Lite是通过Lock transfer，阻止其他master的在此期间的访问来实现原子访问的，会影响系统性能，在新的协议中已经不再采用。
AHB5则是通过Exclusive transfer来实现的，允许其他master的访问（提高性能），但是需要implement一个exclusive monitor。

【其它AHB5信号】

HNONSEC：nonsecure
跟Trustzone有关
要代表secure的transfer和nonsecure的transfer
CPU在nonsecure access的情况下是访问不了secure region的，要返回一个error response
HUSER信号：由AXI里引进过来的，是由用户自己去扩展的

【AHB和ARM处理器】

M3 M4的buffer深度比较大，所以支持INCR transfer,M0就不支持
但是不支持定长的
而且没有cache，不支持WRAP
不支持exclusive transfer

但是M3/M4是可以跑操作系统的，有Semaphore的需求，就需要exclusive transfer，所以加入了sideband信号去支持exclusive transfer。

M7用了三个AHB interface
AHBS：（slave interface）用DMA去初始化TCM
AHBD：（slave interface） debug用的
AHBP：访问外设，仅支持single transfer