AHB (Bus avanzado de alto rendimiento) y APB (Bus periférico avanzado) son dos buses distintos que se utilizan comúnmente en sistemas basados en ARM. AHB es un bus de alto rendimiento diseñado para conectar componentes más rápidos como procesadores y memoria, ofreciendo alto ancho de banda y comunicación de baja latencia. Por otro lado, APB es un bus más lento destinado a conectar dispositivos periféricos, proporcionando una interfaz más simple y de mayor eficiencia energética para componentes de menor velocidad.
Puntos clave
- AHB (Bus avanzado de alto rendimiento) es un protocolo de bus de alto rendimiento que conecta periféricos de alta velocidad. Al mismo tiempo, APB (Advanced Peripheral Bus) es un protocolo de bus de baja potencia para conectar periféricos más lentos.
- AHB se utiliza para la comunicación de alta velocidad entre diferentes componentes de un chip, mientras que APB se utiliza para la comunicación de baja velocidad entre el procesador y otros periféricos.
- AHB es un protocolo síncrono, mientras que APB es un protocolo asíncrono.
AHB frente a APB
AHB (Bus avanzado de alto rendimiento) es un tipo de sistema de bus de tecnología ARM que se utiliza para módulos de sistema de alta frecuencia de reloj y alto rendimiento. APB (Advanced Peripheral Bus) es un tipo de sistema de bus en tecnología ARM que se utiliza para periféricos de bajo ancho de banda y baja potencia, lo que proporciona una interfaz menos compleja y de menor costo.
AHB parece ser un protocolo de bus que se propuso por primera vez en ARM Ltd's Advanced Microcontroladores Publicación Bus Design versión 2. Principalmente en AHB, una transacción básica consiste solo en una fase de direccionamiento seguida de una fase de datos. Un MUX se usa para restringir el acceso a un dispositivo en particular, permitiendo que solo un maestro de bus lo use en este momento.
El APB (Advanced Peripheral Bus) es un bus periférico simple, relativamente bajo y reducido diseñado para electrónica lenta. Los procesadores SoC, los controladores de almacenamiento, el almacenamiento en chip y los sensores DMA cuelgan de la interfaz de red en una configuración típica. Está a cargo de los enlaces de bus elevados del procesador.
Tabla de comparación
| Feature | AHB (Bus avanzado de alto rendimiento) | APB (Bus periférico avanzado) |
|---|---|---|
| Propósito | Conecta periféricos y memoria de alta velocidad | Conecta periféricos de baja velocidad |
| Rendimiento | Alto ancho de banda, baja latencia | Bajo ancho de banda, alta latencia |
| Tamaño de transferencia de datos | Hasta 16 tiempos (32 o 64 bits) | Hasta 256 bytes |
| Complejidad | Interfaz de señal más compleja | Interfaz de señal más simple |
| Soporte maestro | Admite múltiples maestros | Maestro único (el procesador) |
| Arbitraje | Requiere lógica de arbitraje para múltiples maestros | No se necesita arbitraje |
| Consumo de energía | Mayor consumo de energía | Bajo consumo de energía |
| Cost | Más caro de implementar | Menos costoso de implementar |
| Periféricos típicos | CPU, controladores DMA, memoria de alta velocidad | Temporizadores, GPIO, I2C, SPI |
¿Qué es AHB?
El bus avanzado de alto rendimiento (AHB) es una arquitectura de bus de sistema ampliamente utilizada en sistemas basados en ARM. Sirve como un componente clave para facilitar la comunicación de alta velocidad entre varios componentes de hardware, proporcionando una infraestructura de transferencia de datos sólida y eficiente.
Características y características
- Alto rendimiento: AHB está diseñado para transferencias de datos de alto rendimiento, lo que lo hace adecuado para conectar componentes críticos del sistema, como procesadores y memoria. Su arquitectura admite una comunicación rápida y eficiente, satisfaciendo las demandas de los sistemas integrados modernos.
- Capacidad de transferencia en ráfaga: AHB incorpora capacidades de transferencia en ráfagas, lo que permite múltiples transferencias de datos en un solo ciclo de bus. Esta característica mejora la eficiencia general de los intercambios de datos entre los dispositivos maestro y esclavo conectados al bus.
- Arquitectura de autobús multicapa: AHB presenta una arquitectura de múltiples capas, que incluye el AHB maestro, el AHB esclavo y la matriz de bus del sistema. Esta estructura jerárquica facilita una conectividad eficiente, permitiendo que varios periféricos y componentes se comuniquen sin problemas.
- Soporte para transacciones divididas: AHB admite transacciones divididas, lo que permite que el dispositivo maestro libere el bus temporalmente mientras realiza otras tareas. Esta característica mejora la utilización general del bus y la capacidad de respuesta en escenarios de sistemas dinámicos.
- Escalabilidad: La arquitectura del bus AHB es escalable y se adapta a una variedad de complejidades del sistema. Proporciona la flexibilidad de ampliar o reducir según los requisitos específicos del sistema integrado, lo que lo hace adaptable a diversos escenarios de aplicación.
Aplicaciones
AHB se utiliza comúnmente en una variedad de aplicaciones, incluidos microcontroladores, procesadores de señales digitales y otros sistemas integrados que requieren una transferencia de datos eficiente y de alta velocidad entre componentes críticos.
¿Qué es APB?
El bus periférico avanzado (APB) es una arquitectura de bus ampliamente utilizada en sistemas basados en ARM, diseñada específicamente para conectar dispositivos periféricos al sistema. Proporciona una interfaz de comunicación eficiente y de bajo consumo para periféricos de velocidad más lenta.
Principales Caracteristicas
- Simplicidad y Eficiencia:
- APB se caracteriza por su simplicidad, lo que lo hace muy adecuado para conectar dispositivos periféricos más lentos.
- Utiliza una arquitectura sencilla de un solo maestro y múltiples esclavos, lo que agiliza la comunicación con los periféricos.
- Dispositivos de baja velocidad:
- APB es ideal para interactuar con periféricos de baja velocidad como temporizadores, UART y controladores de E/S.
- La arquitectura del bus optimiza el consumo de energía, lo que la hace adecuada para dispositivos que no requieren comunicación de alta velocidad.
- Independencia del dominio del reloj:
- APB opera independientemente del reloj del sistema, lo que permite que los periféricos tengan sus propios dominios de reloj.
- Esta característica permite flexibilidad en la conexión de periféricos con diferentes requisitos de reloj sin afectar el rendimiento general del sistema.
- Operación sincrónica:
- APB opera sincrónicamente, simplificando el diseño y asegurando características de sincronización predecibles.
- La naturaleza sincrónica de APB ayuda a una fácil integración y sincronización de datos entre el microcontrolador y los periféricos conectados.
Casos de uso
APB encuentra un amplio uso en microcontroladores y sistemas integrados donde es necesario interconectar una variedad de dispositivos periféricos con la unidad de procesamiento principal. Su diseño se centra en la eficiencia y la simplicidad de los recursos, lo que lo hace ideal para aplicaciones donde el bajo consumo de energía y las velocidades de transferencia de datos moderadas son cruciales.
Principales diferencias entre AHB y APB
- Finalidad:
- AHB (Bus avanzado de alto rendimiento): Diseñado para comunicación de alto rendimiento entre componentes críticos como procesadores y memoria.
- APB (Bus periférico avanzado): Diseñado para conectar dispositivos periféricos, proporcionando una interfaz más simple y de mayor eficiencia energética para componentes de menor velocidad.
- Velocidad y ancho de banda:
- AHB: Ofrece comunicación de gran ancho de banda y baja latencia, adecuada para transferencias de datos de alta velocidad entre componentes rápidos.
- ORDEN DE BUSCA Y CAPTURA: Orientado a periféricos de menor velocidad, enfatizando la simplicidad y la eficiencia sobre la transferencia de datos de alta velocidad.
- Tipos de dispositivos:
- AHB: Se utiliza principalmente para conectar procesadores, memoria y otros componentes de alto rendimiento dentro del sistema.
- ORDEN DE BUSCA Y CAPTURA: Diseñado específicamente para interactuar con dispositivos periféricos de baja velocidad, como temporizadores, UART y controladores de E/S.
- Complejidad:
- AHB: Presenta una arquitectura más compleja con soporte para múltiples maestros y esclavos, adecuada para sistemas de alto rendimiento.
- ORDEN DE BUSCA Y CAPTURA: Caracterizado por su simplicidad, utiliza una arquitectura de un solo maestro y múltiples esclavos, lo que lo hace adecuado para conexiones periféricas menos complejas.
- Dominio del reloj:
- AHB: Normalmente funciona sincrónicamente con el reloj del sistema, lo que garantiza una transferencia de datos coordinada entre componentes.
- ORDEN DE BUSCA Y CAPTURA: Funciona independientemente del reloj del sistema, lo que permite que los periféricos tengan sus propios dominios de reloj, lo que proporciona flexibilidad en la gestión del reloj.
- Casos de uso:
- AHB: Comúnmente empleado en escenarios donde la comunicación de alta velocidad entre componentes críticos es esencial, como en microprocesadores avanzados.
- ORDEN DE BUSCA Y CAPTURA: Ampliamente utilizado en microcontroladores y sistemas integrados donde es necesario conectar una variedad de dispositivos periféricos con menores requisitos de transferencia de datos.
- El consumo de energía:
- AHB: Enfatiza la transferencia de datos de alto rendimiento, lo que potencialmente conduce a un mayor consumo de energía.
- ORDEN DE BUSCA Y CAPTURA: Optimizado para un menor consumo de energía, lo que lo hace adecuado para dispositivos con requisitos de comunicación menos exigentes.
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- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1388245713009711
Última actualización: 25 de febrero de 2024
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Sandeep Bhandari tiene una Licenciatura en Ingeniería Informática de la Universidad de Thapar (2006). Tiene 20 años de experiencia en el campo de la tecnología. Tiene un gran interés en varios campos técnicos, incluidos los sistemas de bases de datos, las redes informáticas y la programación. Puedes leer más sobre él en su página de biografía.
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