AHB (Advanced High-Performance Bus) und APB (Advanced Peripheral Bus) sind zwei unterschiedliche Busse, die häufig in ARM-basierten Systemen verwendet werden. AHB ist ein Hochleistungsbus, der für die Verbindung schnellerer Komponenten wie Prozessoren und Speicher entwickelt wurde und eine hohe Bandbreite und Kommunikation mit geringer Latenz bietet. Andererseits ist APB ein langsamerer Bus, der für den Anschluss von Peripheriegeräten gedacht ist und eine einfachere und energieeffizientere Schnittstelle für langsamere Komponenten bietet.
Key Take Away
- AHB (Advanced High-Performance Bus) ist ein Hochleistungs-Busprotokoll, das Hochgeschwindigkeits-Peripheriegeräte verbindet. Gleichzeitig ist APB (Advanced Peripheral Bus) ein Low-Power-Busprotokoll zum Anschluss langsamerer Peripherie.
- AHB wird für die Hochgeschwindigkeitskommunikation zwischen verschiedenen Komponenten auf einem Chip verwendet, während APB für die langsame Kommunikation zwischen dem Prozessor und anderen Peripheriegeräten verwendet wird.
- AHB ist ein synchrones Protokoll, während APB ein asynchrones Protokoll ist.
AHB gegen APB
AHB (Advanced High-Performance Bus) ist eine Art Bussystem der ARM-Technologie, das für leistungsstarke Systemmodule mit hoher Taktfrequenz verwendet wird. APB (Advanced Peripheral Bus) ist eine Art Bussystem in der ARM-Technologie, das für Peripheriegeräte mit geringer Bandbreite und geringem Stromverbrauch verwendet wird und eine weniger komplexe, kostengünstigere Schnittstelle bietet.
AHB scheint ein Busprotokoll zu sein, das erstmals in Advanced von ARM Ltd vorgeschlagen wurde Mikrocontroller Veröffentlichung von Bus Design Version 2. Meistens besteht bei AHB eine grundlegende Transaktion nur aus einer Adressierungsphase, gefolgt von einer Datenphase. Ein MUX wird verwendet, um den Zugriff auf ein bestimmtes Gerät einzuschränken, sodass nur ein Busmaster es im Moment verwenden kann.
Der APB (Advanced Peripheral Bus) ist ein einfacher, relativ niedriger, reduzierter Peripheriebus, der für langsame Elektronik ausgelegt ist. Die SoC-Prozessoren, Speichertreiber, On-Chip-Speicher und DMA-Sensoren hängen in einem typischen Setup alle von der Netzwerkschnittstelle ab. Es ist für die erhöhten Busverbindungen des Prozessors verantwortlich.
Vergleichstabelle
| Merkmal | AHB (Advanced High Performance Bus) | APB (Advanced Peripheral Bus) |
|---|---|---|
| Zweck | Verbindet Hochgeschwindigkeits-Peripheriegeräte und Speicher | Verbindet langsame Peripheriegeräte |
| Leistung | Hohe Bandbreite, geringe Latenz | Geringe Bandbreite, hohe Latenz |
| Datenübertragungsgröße | Bis zu 16 Beats (32 oder 64 Bit) | Bis zu 256 Bytes |
| Komplexität | Komplexere Signalschnittstelle | Einfachere Signalschnittstelle |
| Meisterunterstützung | Unterstützt mehrere Master | Single Master (der Prozessor) |
| Schlichtung | Erfordert eine Arbitrierungslogik für mehrere Master | Kein Schlichtungsverfahren erforderlich |
| Energieverbrauch | Höherer Stromverbrauch | Geringer Stromverbrauch |
| Kosten | Teurer in der Umsetzung | Kostengünstiger in der Umsetzung |
| Typische Peripheriegeräte | CPUs, DMA-Controller, Hochgeschwindigkeitsspeicher | Timer, GPIOs, I2C, SPI |
Was ist ABH?
Der Advanced High-Performance Bus (AHB) ist eine weit verbreitete Systembusarchitektur in ARM-basierten Systemen. Es dient als Schlüsselkomponente zur Erleichterung der Hochgeschwindigkeitskommunikation zwischen verschiedenen Hardwarekomponenten und stellt eine robuste und effiziente Datenübertragungsinfrastruktur bereit.
Merkmale und Eigenschaften
- Hochleistung: AHB ist für leistungsstarke Datenübertragungen konzipiert und eignet sich daher für die Verbindung kritischer Systemkomponenten wie Prozessoren und Speicher. Seine Architektur unterstützt eine schnelle und effiziente Kommunikation und erfüllt die Anforderungen moderner eingebetteter Systeme.
- Burst-Übertragungsfähigkeit: AHB verfügt über Burst-Übertragungsfunktionen, die mehrere Datenübertragungen in einem einzigen Buszyklus ermöglichen. Diese Funktion erhöht die Gesamteffizienz des Datenaustauschs zwischen den an den Bus angeschlossenen Master- und Slave-Geräten.
- Mehrschichtige Busarchitektur: AHB verfügt über eine mehrschichtige Architektur, die den AHB-Master, den AHB-Slave und die Systembusmatrix umfasst. Diese hierarchische Struktur ermöglicht eine effiziente Konnektivität und ermöglicht die nahtlose Kommunikation verschiedener Peripheriegeräte und Komponenten.
- Unterstützung für geteilte Transaktionen: AHB unterstützt Split-Transaktionen, sodass das Master-Gerät den Bus vorübergehend freigeben kann, während es andere Aufgaben ausführt. Diese Funktion verbessert die allgemeine Busauslastung und Reaktionsfähigkeit in dynamischen Systemszenarien.
- Skalierbarkeit: Die AHB-Busarchitektur ist skalierbar und passt sich einer Reihe von Systemkomplexitäten an. Es bietet die Flexibilität, je nach den spezifischen Anforderungen des eingebetteten Systems nach oben oder unten zu skalieren und es so an verschiedene Anwendungsszenarien anzupassen.
Anwendungen
AHB wird häufig in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter Mikrocontroller, digitale Signalprozessoren und andere eingebettete Systeme, die eine schnelle und effiziente Datenübertragung zwischen kritischen Komponenten erfordern.
Was ist APB?
Der Advanced Peripheral Bus (APB) ist eine weit verbreitete Busarchitektur in ARM-basierten Systemen, die speziell für den Anschluss von Peripheriegeräten an das System entwickelt wurde. Es bietet eine stromsparende und effiziente Kommunikationsschnittstelle für langsamere Peripheriegeräte.
Merkmale
- Einfachheit und Effizienz:
- APB zeichnet sich durch seine Einfachheit aus und eignet sich daher gut für den Anschluss langsamerer Peripheriegeräte.
- Es nutzt eine unkomplizierte Single-Master- und Multiple-Slave-Architektur und optimiert die Kommunikation mit Peripheriegeräten.
- Geräte mit niedriger Geschwindigkeit:
- APB eignet sich ideal für die Verbindung mit langsamen Peripheriegeräten wie Timern, UARTs und I/O-Controllern.
- Die Busarchitektur optimiert den Stromverbrauch und eignet sich daher für Geräte, die keine Hochgeschwindigkeitskommunikation benötigen.
- Unabhängigkeit der Taktdomäne:
- APB arbeitet unabhängig vom Systemtakt, sodass Peripheriegeräte über eigene Taktdomänen verfügen können.
- Diese Funktion ermöglicht Flexibilität beim Anschluss von Peripheriegeräten mit unterschiedlichen Taktanforderungen, ohne die Gesamtsystemleistung zu beeinträchtigen.
- Synchronbetrieb:
- APB arbeitet synchron, was das Design vereinfacht und vorhersehbare Timing-Eigenschaften gewährleistet.
- Die synchrone Natur von APB unterstützt die einfache Integration und Synchronisierung von Daten zwischen dem Mikrocontroller und angeschlossenen Peripheriegeräten.
Anwendungsbeispiele
APB wird häufig in Mikrocontrollern und eingebetteten Systemen eingesetzt, bei denen eine Vielzahl von Peripheriegeräten mit der Hauptverarbeitungseinheit verbunden werden muss. Sein Design konzentriert sich auf Ressourceneffizienz und Einfachheit und eignet sich daher gut für Anwendungen, bei denen ein geringer Stromverbrauch und moderate Datenübertragungsraten von entscheidender Bedeutung sind.
Hauptunterschiede zwischen AHB und APB
- Zweck:
- AHB (Advanced High Performance Bus): Entwickelt für Hochleistungskommunikation zwischen kritischen Komponenten wie Prozessoren und Speicher.
- APB (Advanced Peripheral Bus): Maßgeschneidert für den Anschluss von Peripheriegeräten und bietet eine einfachere und energieeffizientere Schnittstelle für langsamere Komponenten.
- Geschwindigkeit und Bandbreite:
- AHB: Bietet eine Kommunikation mit hoher Bandbreite und geringer Latenz und eignet sich für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung zwischen schnellen Komponenten.
- APB: Auf langsamere Peripheriegeräte ausgerichtet, wobei Einfachheit und Effizienz gegenüber Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung im Vordergrund stehen.
- Gerätetypen:
- AHB: Wird hauptsächlich zum Verbinden von Prozessoren, Speicher und anderen Hochleistungskomponenten innerhalb des Systems verwendet.
- APB: Speziell für die Verbindung mit langsamen Peripheriegeräten wie Timern, UARTs und I/O-Controllern konzipiert.
- Komplexität:
- AHB: Verfügt über eine komplexere Architektur mit Unterstützung für mehrere Master und Slaves, geeignet für Hochleistungssysteme.
- APB: Zeichnet sich durch Einfachheit aus und verwendet eine Single-Master- und Multiple-Slave-Architektur, wodurch es für weniger komplexe Peripherieverbindungen geeignet ist.
- Taktdomäne:
- AHB: Arbeitet normalerweise synchron mit der Systemuhr und gewährleistet so eine koordinierte Datenübertragung zwischen Komponenten.
- APB: Arbeitet unabhängig vom Systemtakt, sodass Peripheriegeräte über eigene Taktdomänen verfügen können, was Flexibilität bei der Taktverwaltung bietet.
- Anwendungsfälle:
- AHB: Wird häufig in Szenarien eingesetzt, in denen eine Hochgeschwindigkeitskommunikation zwischen kritischen Komponenten unerlässlich ist, beispielsweise in fortschrittlichen Mikroprozessoren.
- APB: Weit verbreitet in Mikrocontrollern und eingebetteten Systemen, wo eine Vielzahl von Peripheriegeräten mit geringeren Datenübertragungsanforderungen angeschlossen werden müssen.
- Leistungsaufnahme:
- AHB: Betont eine leistungsstarke Datenübertragung, was möglicherweise zu einem höheren Stromverbrauch führt.
- APB: Optimiert für einen geringeren Stromverbrauch, wodurch es für Geräte mit weniger anspruchsvollen Kommunikationsanforderungen geeignet ist.
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- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1388245713009711
Letzte Aktualisierung: 25. Februar 2024
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Sandeep Bhandari hat einen Bachelor of Engineering in Computers von der Thapar University (2006). Er verfügt über 20 Jahre Erfahrung im Technologiebereich. Er interessiert sich sehr für verschiedene technische Bereiche, darunter Datenbanksysteme, Computernetzwerke und Programmierung. Sie können mehr über ihn auf seinem lesen Bio-Seite.
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