AHB总线

AHB总线在AMBA2中就已经定义，AHB总线一开始主要是作为系统高速总线使用，适用于高性能，低功耗的系统设计。目前因为AXI总线作为高速总线的优势更加明显，AHB会用在相对低速的系统设计中。基本排序就是APB适用于低速设计，AXI适用于高速设计，AHB则介于两者之间。
在AMBA协议中，AHB一开始主要面向系统级高带宽高性能的系统互联设计，支持多master，多slave的互联模式。但是随着系统的发展，AHB更多用于支持简单的数据传输，因此后来对AHB协议做了简化设计，定义了AHB-Lite协议，简化之后的协议主要用在单master数据访问中，不需要支持split与retry，因为中间的多外设结构都可以通过互联方便的实现。
目前AHB协议多用在低性能需求的M型处理器中，也多用在片上memory或者一些低带宽需求定位外设接口设计。
AHB 结构
因为AHB协议支持多master，多slave的结构设计，因此需要有Arbiter与Decoder实现请求与响应的仲裁与编解码映射。

Master会首先向仲裁发送发文请求，仲裁决定合适让master获取总线访问的权限，master获取权限之后会将数据与控制信号发送到仲裁器，仲裁器通过地址解析判断对应的slave通路，然后将请求发送到对应的目的端。同样响应的数据会通过Decoder解析，然后返回给对应的master。
通过这种多路复用的机制实现多对多的访问。但是这种结构有一个缺点就是一次能有一对maste与slave通信，无法实现多对多的同时通信，对于带宽需求比较大或者实时性要求较高的系统不太适合。
AHB支持增量传输(Incrementing burst)与回环传输(Wrapping burst)。Incrementing burst可以实现地址与数据的递增，Wrapping burst可以实现地址的边界的换回。
AHB-Lite结构
AHB-Lite是对AHB协议的精简，支持单个master的数据传输，在一对多的设计中可以通过Decoder对master的地址解码选择对应的slave通路。

master接口信号：

salve接口信号：

AHB信号：



AHB传输
Basic transfers

在basic传输中，可以看到传输分为地址段和数据端，第一个cycle传输地址控制信息，第二个cycle传输数据信息。在数据段中，slave会返回对应的响应hready。
With Wait transfers
slave侧可以通过hready来添加延时等待，以防止内部无法及时处理或者准备所需要的数据。每个slave都会有一个hreadyout来表示内部是否已经准备完成。Internet会将所有的hreadyout合并成hready来控制相关的传输。
Transfer type

AHB中定义了4中传输状态类型。IDLE表示无数据传输；BUSY表示master处于忙碌状态，用于在burst中插入发送的等待延时；NONSEQ表示一个single传输或者是一个burst传输中的第一拍数据，NONSEQ中地址与之前的传输没有关系，表示一笔新的传输；SEQ表示处于burst传输状态中，发送的地址与之前的地址是有关系，因为burst传输地址有相关性。

T0-T1：master发送burst读的第一拍地址（0x20）信息，传输类型为NONSEQS。
T1-T2：master发出一个BUSY状态，表示本次发送的控制信息无效；slave返回上一拍对应的读数据Data(0x20)。
T2-T3： master发送第二拍burst地址（0x24）信息，此时传输状态为SEQ；此时因为上一拍master发送的为BUSY传输，因此这拍master会忽略slave的返回值。
T3-T4：master继续发送第三拍的地址（0x28）信息，slave返回第二拍数据Data(0x24)；
T4-T5：master继续发送最后一拍的地址（0x2c）信息，此时salve无法及时处理master发送的传输，因此通过拉低hready来进入等待状态。
T5-T6：因为上一个cycle中slave拉低了hready，master需要保持对应的地址段信息，slave此时可以响应master，因此把hready拉高表示此次传输有效，把对应的第三拍的数据Data(0x28)返回。
T6-T7：此时master不会发送控制信息，slave返回最后一拍的数据Data(0x2C)。

Lock transfers

lock传输是为了保证master发送的一笔传输都被一次性响应完，不允许中间插入其他传输响应。这个主要应用在多个master通过AHB访问同一个slave的情况。
Transfer size

AHB hsize有3bit位宽，表示传输数据的大小为2的幂次方Byte，最大支持1024bit。

Burst operaption

AHB支持多种传输类型：单笔传输（SINGLE）；不定长的递增传输（INCR），回环传输（WRAP4/8/16）,定长的递增传输（INCR4/8/16）;
Wrap4 Transfer

wrap4是16字节为边界做环回，起始地址为0x38，会环回到0x30地址重新进行地址递增。地址环回的简单计算方法是从0开始进行计算，比如正常的传输应该是0x00,0x04,0x08,0x0c，然后根据具体的起始地址以及环回长度进行递增。如果是wrap8，则0x00-0x1c一组，0x20~0x3c一组；
INCR4 transfer

增量传输为地址递增的传输，每次传输地址都会相应递增。地址递增的大小根据数据的大小来判定。
Protection control

Hprot可以针对不同的传输类型进行控制。
Hprot[0],Hprot[1]用来表示数据指令传输以及相关的优先级顺序。
Hprot[2]用来指示是否为bufferable传输，影响到传输响应的返回节点，是否可以从中间返回还是必须要从最终目的端返回，即是否支持early response。
Hprot[3]表示是否支持传输可能改，比如是否支持对读写传输的合并或者拆分，对传输的hburst或者hsize的更改。（系统可以按照更高效的方式进行传输的重新组合）
HProt[4]表示是否必须从cache中取数以及是否更新最终的memory。
Hprot[5]表示是否更新cache中的内容
Hprot[6]表示这笔传输在内存中是否与其他的master共享，来保证所有master看到的都是一致的数据。
Secure transfer
AHB中有HNONSEC信号可以实现secure属性的传输控制。Secure 传输可实现不同安全属性的任务传输，针对不同secure属性的slave可以实现不同的访问权限。secure可以访问nonsecure属性的salve，但是nonsecure传输不能访问secure属性的slave。
Exclusive transfer
HEXCL信号是可以实现AHB的独占访问传输。独占访问适用在多master的系统中，一个master对一段地址空间进行独占传输，如果在传输期间，这段地址没有被其他的master访问过，则独占访问成功，返回HEXOKAY，如果传输期间，这段地址有被其他master访问过，则独占访问失败，返回HOKAY。
AHB不同版本之间的对比

原文