转载自【AMBA】AHB_slave的hready_in与hready_out_hready hreadyout-CSDN博客
其他好文:关于AMBA总线中反压信号hready_in和和hready_out - 知乎 (zhihu.com)
简要解释
对于一主多从的结构,当进行从机切换时,比如从slave0切换到slave1,指向salve1的addr pahse和指向slave0的data phase可能存在重叠(overlap)的情况,从机的hready_in的作用其实就是延长addr phase,能让上一个slave的最后一拍数据处理完成之后,再转去处理下一个slave的数据。那么slave1的hready_in本质上的作用是为了判断master对上一个从机即slave0的操作是否完成,只有在对上一个slave的操作完成的情况下才能进行对第二个slave进行操作。
一般处理master的hready_in生成发送到各个salve的hready_out的办法有两种,一种是选择器,一种是将hready_in信号相与。
详细分析
AHB_slave中有两个ready信号分别为hready_in和hready_out;
- hready_out: 是slave的一个输出信号,用来判断slave是否准备好接受master传输过来的数据,高电平有效,为低的时候表示没有准备好,从而会延长data phase。
- hready_in: 是slave的一个输入信号,用来判断master的上一笔传输是否完成(这是pipeline的特性造成的),同样也是高电平有效,为低的时候表明上一笔传输还没有完成,slave还不能对地址和控制信号采样,需要继续等待,从而会延长address phase。
对于hready_out比较好理解。hready_in的由来可以深入的探讨一下,要知道这个信号是怎么来的。
hready_in这个信号主要用于有多个slave的情况,避免发生协议错误或者数据丢失。
假如没有hready_in的时候,考虑如下传输情况:如下图所示:在第二个传输周期中,既有S2的地址周期,又有S1的数据周期。S1在该周期没有准备好(hready_out拉低),所以要顺延一个周期,也就是在第三个周期S1要接受MASTER的数据。
此时问题来了!!!在第二个周期的时候,S1虽然没准备好,但S2准备好了呀,因此在第二个周期,S2已经接收到了地址和控制信号,那么在第三个周期,S2势必要进入数据周期,也就是在第三个周期S2要接受MASTER的数据。
这造成了冲突:第三个周期到底是写S1呢还是写S2呢?
假如第三个周期写S1,那么S2就要在第四个周期写数据,如下图所示:此时S2就出问题了,它的hready始终没有拉低,但平白无故的数据往后延迟了一个周期,又不是burst传输,因为连续出现了两个NOSEQ,地址又没有增加,这就造成了协议错误!!
假如第三个周期写S2呢?如下图所示:这会造成S1数据写入丢失!
因此,针对这种一主多从的传输冲突问题,需要引入hready_in信号,该信号是所有的hready_out信号相与得到的。
hready_out的复位信号是高电平(防止死锁),所有的hready_out相与输入到hready_in中,这就意味着,只要有一个hready_out为低,那么所有的slave都要延迟传输,直到所有的hready_out为高为止。
至此,上面例子中的冲突就可以解决了。如下图:
在第二个周期,由于S1的hready_out为低,那么S1和S2的hready_in都为低,因此在这个周期内,S1会延迟数据传输,S2也不会采样地址和数据信号。
在第三个周期,所有的hready_out都为高,那么hready_in也为高,在该周期会写入S1,并且S2会采样地址和控制信号,然后在第四个传输周期写入S2,这样就合理了!