AHB مقابل APB: الفرق والمقارنة

AHB (الحافلة المتقدمة عالية الأداء) و APB (الحافلة الطرفية المتقدمة) هما حافلتان متميزتان تستخدمان بشكل شائع في الأنظمة المستندة إلى ARM. AHB عبارة عن ناقل عالي الأداء مصمم لتوصيل مكونات أسرع مثل المعالجات والذاكرة، مما يوفر نطاقًا تردديًا عاليًا واتصالات منخفضة زمن الوصول. من ناحية أخرى، APB عبارة عن ناقل أبطأ مخصص لتوصيل الأجهزة الطرفية، مما يوفر واجهة أبسط وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة للمكونات ذات السرعة الأبطأ.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. AHB (ناقل متقدم عالي الأداء) هو بروتوكول ناقل عالي الأداء يربط الأجهزة الطرفية عالية السرعة. في نفس الوقت ، APB (ناقل محيطي متقدم) هو بروتوكول ناقل منخفض الطاقة لتوصيل الأجهزة الطرفية الأبطأ.
2. يتم استخدام AHB للاتصال عالي السرعة بين المكونات المختلفة على الشريحة، بينما يتم استخدام APB للاتصال منخفض السرعة بين المعالج والأجهزة الطرفية الأخرى.
3. AHB هو بروتوكول متزامن ، بينما APB هو بروتوكول غير متزامن.

AHB مقابل APB

AHB (ناقل متقدم عالي الأداء) هو نوع من أنظمة ناقل ARM Technology المستخدمة في وحدات النظام عالية الأداء وعالية التردد. APB (ناقل محيطي متقدم) هو نوع من أنظمة الحافلات في تقنية ARM التي تستخدم للأجهزة الطرفية ذات النطاق الترددي المنخفض والطاقة المنخفضة ، مما يوفر واجهة أقل تعقيدًا وأقل تكلفة.

يبدو أن AHB هو بروتوكول ناقل تم اقتراحه لأول مرة في Advanced's ARM Ltd متحكم إصدار Bus Design 2. في الغالب على AHB ، تتكون المعاملة الأساسية من مجرد مرحلة عنونة تليها مرحلة بيانات. يتم استخدام MUX لتقييد الوصول إلى جهاز معين ، مما يسمح لمدير ناقل واحد فقط باستخدامه في الوقت الحالي.

APB (ناقل محيطي متقدم) عبارة عن ناقل طرفي بسيط ومنخفض نسبيًا ومخفضًا مصممًا للإلكترونيات البطيئة. تتدلى معالجات SoC وبرامج تشغيل التخزين والتخزين على الرقاقة ومستشعرات DMA عن واجهة الشبكة في إعداد نموذجي. إنه مسؤول عن وصلات الحافلات المرتفعة للمعالج.

جدول المقارنة

الميزات	AHB (الحافلة المتقدمة عالية الأداء)	APB (الحافلة الطرفية المتقدمة)
الهدف	يربط الأجهزة الطرفية والذاكرة عالية السرعة	يربط الأجهزة الطرفية منخفضة السرعة
الأداء	عرض النطاق الترددي العالي، والكمون المنخفض	عرض النطاق الترددي المنخفض، الكمون عالية
حجم نقل البيانات	ما يصل إلى 16 نبضة (32 أو 64 بت)	حتى 256 بايت
تعقيد	واجهة إشارة أكثر تعقيدًا	واجهة إشارة أبسط
دعم رئيسي	يدعم العديد من الماجستير	سيد واحد (المعالج)
تحكيم	يتطلب منطق التحكيم لأساتذة متعددة	لا حاجة للتحكيم
استهلاك الطاقة	ارتفاع استهلاك الطاقة	انخفاض استهلاك الطاقة
التكلفة	أكثر تكلفة في التنفيذ	أقل تكلفة في التنفيذ
الأجهزة الطرفية النموذجية	وحدات المعالجة المركزية (CPUs)، ووحدات تحكم DMA، والذاكرة عالية السرعة	الموقتات، GPIOs، I2C، SPI

ما هو AHB؟

الناقل المتقدم عالي الأداء (AHB) عبارة عن بنية ناقل نظام مستخدمة على نطاق واسع في الأنظمة المستندة إلى ARM. وهو بمثابة مكون رئيسي في تسهيل الاتصال عالي السرعة بين مكونات الأجهزة المختلفة، مما يوفر بنية تحتية قوية وفعالة لنقل البيانات.

الميزات والخصائص

1. أداء عالي: تم تصميم AHB لعمليات نقل البيانات عالية الأداء، مما يجعله مناسبًا لتوصيل مكونات النظام المهمة مثل المعالجات والذاكرة. تدعم هندسته المعمارية الاتصال السريع والفعال، وتلبية متطلبات الأنظمة المدمجة الحديثة.
2. القدرة على نقل الانفجار: يشتمل AHB على إمكانات نقل الاندفاع، مما يسمح بعمليات نقل بيانات متعددة في دورة ناقل واحدة. تعمل هذه الميزة على تحسين الكفاءة الإجمالية لتبادل البيانات بين الأجهزة الرئيسية والتابعة المتصلة بالحافلة.
3. بنية الحافلات متعددة الطبقات: يتميز AHB ببنية متعددة الطبقات، تتضمن AHB الرئيسي، وAHB التابع، ومصفوفة ناقل النظام. يسهل هذا الهيكل الهرمي الاتصال الفعال، مما يتيح للأجهزة الطرفية والمكونات المختلفة التواصل بسلاسة.
4. دعم المعاملات المقسمة: يدعم AHB المعاملات المقسمة، مما يسمح للجهاز الرئيسي بتحرير الناقل مؤقتًا أثناء قيامه بمهام أخرى. تعمل هذه الميزة على تحسين الاستخدام العام للحافلة واستجابتها في سيناريوهات النظام الديناميكية.
5. التدرجية: تتميز بنية ناقل AHB بأنها قابلة للتطوير، وتستوعب مجموعة من تعقيدات النظام. فهو يوفر المرونة اللازمة للتوسيع أو التخفيض بناءً على المتطلبات المحددة للنظام المضمن، مما يجعله قابلاً للتكيف مع سيناريوهات التطبيقات المتنوعة.

التطبيقات

يُستخدم AHB بشكل شائع في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك وحدات التحكم الدقيقة ومعالجات الإشارات الرقمية والأنظمة المدمجة الأخرى التي تتطلب نقل بيانات عالي السرعة وفعال بين المكونات المهمة.

ما هو APB؟

الناقل المحيطي المتقدم (APB) عبارة عن بنية ناقل مستخدمة على نطاق واسع في الأنظمة المستندة إلى ARM، وهو مصمم خصيصًا لتوصيل الأجهزة الطرفية بالنظام. فهو يوفر واجهة اتصال منخفضة الطاقة وفعالة للأجهزة الطرفية ذات السرعة الأبطأ.

الميزات الرئيسية

1. البساطة والكفاءة:
   • يتميز APB ببساطته، مما يجعله مناسبًا تمامًا لتوصيل الأجهزة الطرفية الأبطأ.
   • فهو يستخدم بنية واضحة ومباشرة أحادية رئيسية ومتعددة التابعين، مما يعمل على تبسيط الاتصال مع الأجهزة الطرفية.
2. الأجهزة منخفضة السرعة:
   • يعد APB مثاليًا للتواصل مع الأجهزة الطرفية منخفضة السرعة مثل أجهزة ضبط الوقت وUARTs ووحدات تحكم الإدخال/الإخراج.
   • تعمل بنية الناقل على تحسين استهلاك الطاقة، مما يجعلها مناسبة للأجهزة التي لا تتطلب اتصالاً عالي السرعة.
3. استقلال مجال الساعة:
   • يعمل APB بشكل مستقل عن ساعة النظام، مما يسمح للأجهزة الطرفية بالحصول على نطاقات الساعة الخاصة بها.
   • تتيح هذه الميزة المرونة في توصيل الأجهزة الطرفية ذات متطلبات الساعة المختلفة دون التأثير على الأداء العام للنظام.
4. عملية متزامنة:
   • يعمل APB بشكل متزامن، مما يبسط التصميم ويضمن خصائص توقيت يمكن التنبؤ بها.
   • تساعد الطبيعة المتزامنة لـ APB في سهولة تكامل ومزامنة البيانات بين وحدة التحكم الدقيقة والأجهزة الطرفية المتصلة.

استخدم حالات

يجد APB استخدامًا واسع النطاق في وحدات التحكم الدقيقة والأنظمة المدمجة حيث تحتاج مجموعة متنوعة من الأجهزة الطرفية إلى التفاعل مع وحدة المعالجة الرئيسية. يركز تصميمه على كفاءة الموارد والبساطة، مما يجعله مناسبًا تمامًا للتطبيقات التي يكون فيها الاستهلاك المنخفض للطاقة ومعدلات نقل البيانات المعتدلة أمرًا بالغ الأهمية.

الاختلافات الرئيسية بين AHB و APB

• الغرض:
  • AHB (الحافلة المتقدمة عالية الأداء): مصمم للاتصال عالي الأداء بين المكونات المهمة مثل المعالجات والذاكرة.
  • APB (الحافلة الطرفية المتقدمة): مصمم خصيصًا لتوصيل الأجهزة الطرفية، مما يوفر واجهة أبسط وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة للمكونات ذات السرعة الأبطأ.
• السرعة وعرض النطاق الترددي:
  • ايه بي: يوفر نطاقًا تردديًا عاليًا واتصالات منخفضة الكمون، ومناسبًا لنقل البيانات بسرعة عالية بين المكونات السريعة.
  • أب: موجه نحو الأجهزة الطرفية ذات السرعة الأبطأ، مع التركيز على البساطة والكفاءة في نقل البيانات عالي السرعة.
• أنواع الجهاز:
  • ايه بي: يستخدم بشكل أساسي لتوصيل المعالجات والذاكرة والمكونات الأخرى عالية الأداء داخل النظام.
  • أب: مصمم خصيصًا للتواصل مع الأجهزة الطرفية منخفضة السرعة مثل أجهزة ضبط الوقت وUARTs ووحدات تحكم الإدخال/الإخراج.
• تعقيد:
  • ايه بي: يتميز ببنية أكثر تعقيدًا مع دعم العديد من السادة والعبيد، وهو مناسب للأنظمة عالية الأداء.
  • أب: تتميز بالبساطة، باستخدام بنية رئيسية واحدة ومتعددة التابعين، مما يجعلها مناسبة للاتصالات الطرفية الأقل تعقيدًا.
• مجال الساعة:
  • ايه بي: يعمل عادةً بشكل متزامن مع ساعة النظام، مما يضمن نقل البيانات المنسق بين المكونات.
  • أب: تعمل بشكل مستقل عن ساعة النظام، مما يسمح للأجهزة الطرفية بأن يكون لها نطاقات ساعة خاصة بها، مما يوفر المرونة في إدارة الساعة.
• استخدم حالات:
  • ايه بي: يُستخدم بشكل شائع في السيناريوهات التي يكون فيها الاتصال عالي السرعة بين المكونات المهمة أمرًا ضروريًا، كما هو الحال في المعالجات الدقيقة المتقدمة.
  • أب: يستخدم على نطاق واسع في وحدات التحكم الدقيقة والأنظمة المدمجة حيث يلزم توصيل مجموعة متنوعة من الأجهزة الطرفية ذات متطلبات نقل البيانات المنخفضة.
• استهلاك الطاقة:
  • ايه بي: يؤكد على نقل البيانات عالي الأداء، مما قد يؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة.
  • أب: مُحسّن لاستهلاك أقل للطاقة، مما يجعله مناسبًا للأجهزة ذات متطلبات الاتصال الأقل تطلبًا.

مراجع حسابات

1. https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/51490114/O0701018790.pdf?1485238518=&response-content-disposition=inline%3B+filename%3DDesign_And_Verification_of_AMBA_APB_Prot.pdf&Expires=1623271280&Signature=Jz2ICAKVzQmveWgfRO7i5x7hVnLxHfPfJx9sFjW9YYmv5JEYx6c1sCo-Pdaw3nLr5qVfbdLpvxE1M9cppaTzyJqR0S5O13qwG4XzdqUWrZsJ5WJKuPN7pz2JlI3ym4hwD4UryjpoCi0tPj~iZQMKooMoFY20hbyibUPFfNB9-f4NUbLXAKPgxEySwwZYpJz7LKH9tykDntnFU18uvaEgoFkF5vJasCP~mn6Df5j-d7EIHn5OaqEpx1HvfxVV-yKc~LDHAoaE8IEUJUgLXp9Fd4Z~eVYVT5SOhB3TCZtCaeTv~yrhs1zdR-McSMPxQTmpyqiEfZc0ylMK96NgmdWDvg__&Key-Pair-Id=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1388245713009711

آخر تحديث: 25 فبراير 2024