AHB vs APB: Sự khác biệt và so sánh

AHB (Bus hiệu suất cao nâng cao) và APB (Bus ngoại vi nâng cao) là hai bus riêng biệt thường được sử dụng trong các hệ thống dựa trên ARM. AHB là bus hiệu suất cao được thiết kế để kết nối các thành phần nhanh hơn như bộ xử lý và bộ nhớ, cung cấp băng thông cao và giao tiếp có độ trễ thấp. Mặt khác, APB là bus chậm hơn dùng để kết nối các thiết bị ngoại vi, cung cấp giao diện đơn giản hơn và tiết kiệm điện hơn cho các thành phần có tốc độ chậm hơn.

Các nội dung chính

1. AHB (Advanced High-performance Bus) là giao thức bus hiệu suất cao kết nối các thiết bị ngoại vi tốc độ cao. Đồng thời, APB (Advanced Peripheral Bus) là giao thức bus công suất thấp để kết nối các thiết bị ngoại vi chậm hơn.
2. AHB được sử dụng để liên lạc tốc độ cao giữa các thành phần khác nhau trên chip, trong khi APB được sử dụng để liên lạc tốc độ thấp giữa bộ xử lý và các thiết bị ngoại vi khác.
3. AHB là một giao thức đồng bộ, trong khi APB là một giao thức không đồng bộ.

AHB so với APB

AHB (Advanced High-performance Bus) là một loại hệ thống bus Công nghệ ARM được sử dụng cho các mô-đun hệ thống tần số xung nhịp cao, hiệu suất cao. APB (Advanced Peripheral Bus) là một loại hệ thống bus trong Công nghệ ARM được sử dụng cho các thiết bị ngoại vi có băng thông thấp, công suất thấp, cung cấp giao diện ít phức tạp hơn, chi phí thấp hơn.

AHB dường như là một giao thức xe buýt lần đầu tiên được đề xuất trong Nâng cao của ARM Ltd. vi điều khiển Phiên bản thiết kế xe buýt 2 xuất bản. Hầu hết trên AHB, một giao dịch cơ bản chỉ bao gồm một giai đoạn địa chỉ, sau đó là một giai đoạn dữ liệu. MUX được sử dụng để hạn chế quyền truy cập vào một thiết bị cụ thể, chỉ cho phép một chủ xe buýt sử dụng thiết bị đó vào lúc này.

APB (Advanced Peripheral Bus) là một bus ngoại vi đơn giản, tương đối thấp, được thiết kế cho các thiết bị điện tử chậm. Tất cả các bộ xử lý SoC, trình điều khiển lưu trữ, bộ lưu trữ trên chip và cảm biến DMA đều treo lủng lẳng trên giao diện mạng trong một thiết lập thông thường. Nó phụ trách các liên kết bus nâng cao của bộ xử lý.

Bảng so sánh

Đặc tính	AHB (Xe buýt hiệu suất cao tiên tiến)	APB (Bus ngoại vi nâng cao)
Mục đích	Kết nối các thiết bị ngoại vi và bộ nhớ tốc độ cao	Kết nối các thiết bị ngoại vi tốc độ thấp
HIỆU QUẢ	Băng thông cao, độ trễ thấp	Băng thông thấp, độ trễ cao
Kích thước truyền dữ liệu	Lên đến 16 nhịp (32 hoặc 64 bit)	Lên đến 256 byte
phức tạp	Giao diện tín hiệu phức tạp hơn	Giao diện tín hiệu đơn giản hơn
Hỗ trợ chính	Hỗ trợ nhiều chủ	Master đơn (bộ xử lý)
Sự phân xử	Yêu cầu logic phân xử cho nhiều chủ	Không cần trọng tài
Công suất tiêu thụ	Tiêu thụ điện năng cao hơn	Tiêu thụ điện năng thấp hơn
Phí Tổn	Đắt hơn để thực hiện	Ít tốn kém hơn để thực hiện
Thiết bị ngoại vi điển hình	CPU, bộ điều khiển DMA, bộ nhớ tốc độ cao	Bộ hẹn giờ, GPIO, I2C, SPI

AHB là gì?

Bus hiệu suất cao nâng cao (AHB) là kiến ​​trúc bus hệ thống được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống dựa trên ARM. Nó đóng vai trò là thành phần chính trong việc hỗ trợ giao tiếp tốc độ cao giữa các thành phần phần cứng khác nhau, cung cấp cơ sở hạ tầng truyền dữ liệu mạnh mẽ và hiệu quả.

Tính năng và đặc điểm

1. Hiệu suất cao: AHB được thiết kế để truyền dữ liệu hiệu suất cao, phù hợp để kết nối các thành phần hệ thống quan trọng như bộ xử lý và bộ nhớ. Kiến trúc của nó hỗ trợ giao tiếp nhanh chóng và hiệu quả, đáp ứng nhu cầu của các hệ thống nhúng hiện đại.
2. Khả năng chuyển tiếp Burst: AHB kết hợp khả năng truyền liên tục, cho phép truyền nhiều dữ liệu trong một chu kỳ bus. Tính năng này nâng cao hiệu quả tổng thể của việc trao đổi dữ liệu giữa thiết bị chính và thiết bị phụ được kết nối với bus.
3. Kiến trúc xe buýt nhiều lớp: AHB có kiến ​​trúc nhiều lớp, bao gồm AHB master, AHB Slave và ma trận bus hệ thống. Cấu trúc phân cấp này tạo điều kiện kết nối hiệu quả, cho phép các thiết bị ngoại vi và thành phần khác nhau giao tiếp liền mạch.
4. Hỗ trợ giao dịch chia tách: AHB hỗ trợ các giao dịch phân chia, cho phép thiết bị chính tạm thời giải phóng bus trong khi thực hiện các tác vụ khác. Tính năng này nâng cao khả năng sử dụng và phản hồi tổng thể của bus trong các kịch bản hệ thống động.
5. Khả năng mở rộng: Kiến trúc bus AHB có khả năng mở rộng, đáp ứng nhiều mức độ phức tạp của hệ thống. Nó cung cấp sự linh hoạt để tăng hoặc giảm quy mô dựa trên các yêu cầu cụ thể của hệ thống nhúng, giúp hệ thống có thể thích ứng với các tình huống ứng dụng đa dạng.

Ứng dụng

AHB thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng, bao gồm bộ vi điều khiển, bộ xử lý tín hiệu số và các hệ thống nhúng khác yêu cầu truyền dữ liệu hiệu quả và tốc độ cao giữa các thành phần quan trọng.

APB là gì?

Bus ngoại vi nâng cao (APB) là kiến ​​trúc bus được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống dựa trên ARM, được thiết kế đặc biệt để kết nối các thiết bị ngoại vi với hệ thống. Nó cung cấp giao diện truyền thông hiệu quả và tiêu thụ điện năng thấp cho các thiết bị ngoại vi có tốc độ chậm hơn.

Các tính năng chính

1. Đơn giản và hiệu quả:
   • APB có đặc điểm là tính đơn giản nên rất phù hợp để kết nối các thiết bị ngoại vi có tốc độ chậm hơn.
   • Nó sử dụng kiến ​​trúc đơn giản, một chủ, nhiều nô lệ, hợp lý hóa giao tiếp với các thiết bị ngoại vi.
2. Thiết bị tốc độ thấp:
   • APB lý tưởng để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi tốc độ thấp như bộ hẹn giờ, UART và bộ điều khiển I/O.
   • Kiến trúc bus tối ưu hóa mức tiêu thụ điện năng, phù hợp với các thiết bị không yêu cầu truyền thông tốc độ cao.
3. Độc lập miền đồng hồ:
   • APB hoạt động độc lập với đồng hồ hệ thống, cho phép các thiết bị ngoại vi có miền đồng hồ riêng.
   • Tính năng này cho phép linh hoạt kết nối các thiết bị ngoại vi với các yêu cầu xung nhịp khác nhau mà không ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể của hệ thống.
4. Hoạt động đồng bộ:
   • APB hoạt động đồng bộ, đơn giản hóa thiết kế và đảm bảo các đặc tính về thời gian có thể dự đoán được.
   • Bản chất đồng bộ của APB hỗ trợ tích hợp và đồng bộ hóa dữ liệu dễ dàng giữa bộ vi điều khiển và các thiết bị ngoại vi được kết nối.

Trường hợp sử dụng

APB được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống vi điều khiển và nhúng, nơi nhiều loại thiết bị ngoại vi cần được giao tiếp với bộ xử lý chính. Thiết kế của nó tập trung vào hiệu quả sử dụng tài nguyên và sự đơn giản, khiến nó rất phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi mức tiêu thụ điện năng thấp và tốc độ truyền dữ liệu vừa phải.

Sự khác biệt chính giữa AHB và APB

• Mục đích:
  • AHB (Xe buýt hiệu suất cao tiên tiến): Được thiết kế để giao tiếp hiệu suất cao giữa các thành phần quan trọng như bộ xử lý và bộ nhớ.
  • APB (Bus ngoại vi nâng cao): Được thiết kế để kết nối các thiết bị ngoại vi, cung cấp giao diện đơn giản hơn và tiết kiệm điện hơn cho các thành phần có tốc độ chậm hơn.
• Tốc độ và băng thông:
  • AHB: Cung cấp băng thông cao và giao tiếp có độ trễ thấp, thích hợp để truyền dữ liệu tốc độ cao giữa các thành phần nhanh.
  • APB: Hướng tới các thiết bị ngoại vi có tốc độ chậm hơn, nhấn mạnh sự đơn giản và hiệu quả khi truyền dữ liệu tốc độ cao.
• Các loại thiết bị:
  • AHB: Chủ yếu được sử dụng để kết nối bộ xử lý, bộ nhớ và các thành phần hiệu suất cao khác trong hệ thống.
  • APB: Được thiết kế đặc biệt để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi tốc độ thấp như bộ hẹn giờ, UART và bộ điều khiển I/O.
• Phức tạp:
  • AHB: Có kiến ​​trúc phức tạp hơn với sự hỗ trợ cho nhiều chủ và phụ, phù hợp với các hệ thống hiệu suất cao.
  • APB: Đặc trưng bởi sự đơn giản, sử dụng kiến ​​trúc một chủ, nhiều nô lệ, khiến nó phù hợp với các kết nối ngoại vi ít phức tạp hơn.
• Miền đồng hồ:
  • AHB: Thường hoạt động đồng bộ với đồng hồ hệ thống, đảm bảo truyền dữ liệu phối hợp giữa các thành phần.
  • APB: Hoạt động độc lập với đồng hồ hệ thống, cho phép các thiết bị ngoại vi có miền đồng hồ riêng, mang lại sự linh hoạt trong việc quản lý đồng hồ.
• Trường hợp sử dụng:
  • AHB: Thường được sử dụng trong các tình huống cần có giao tiếp tốc độ cao giữa các thành phần quan trọng, chẳng hạn như trong bộ vi xử lý tiên tiến.
  • APB: Được sử dụng rộng rãi trong các bộ vi điều khiển và hệ thống nhúng, nơi cần kết nối nhiều loại thiết bị ngoại vi có yêu cầu truyền dữ liệu thấp hơn.
• Công suất tiêu thụ:
  • AHB: Nhấn mạnh vào việc truyền dữ liệu hiệu suất cao, có khả năng dẫn đến mức tiêu thụ điện năng cao hơn.
  • APB: Được tối ưu hóa để giảm mức tiêu thụ điện năng, giúp nó phù hợp với các thiết bị có yêu cầu liên lạc ít khắt khe hơn.

dự án

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