SOC架构工程师面试准备

AMBA总线，全称为Advanced Microcontroller Bus Architecture。其包含5种协议，分别为Advanced High-Performance Bus（AHB），Advanced System Bus（ASB），Advanced Peripheral Bus（APB），Advanced Trace Bus（ATB）与AXI（AMBA Extensible Interface）。

APB总线

APB主要用于连接低速且低功率的外设。其无流水线结构，其三种状态如下：

AHB总线

AHB支持split事务处理，即允许多个总线主设备同时使用总线，从而提高总线的并行性与效率。

为什么说AHB总线支持split事务处理

AHB总线支持split事务处理，这是由于它能够在总线仲裁器（Arbiter）的控制下，将一个未完成的突发传输（Burst transfer）暂时中断，以便其他主设备（Master）可以访问总线。这种机制允许总线在高负载情况下更高效地进行任务调度，避免单个主设备长时间占用总线而阻塞其他设备。
在AHB总线中，当一个主设备发起一个突发传输请求时，如果该传输需要较长时间才能完成，从设备（Slave）可以发出一个split响应。这个响应会通知仲裁器暂时中止当前的传输，并允许其他等待的主设备接入总线。当从设备准备好继续传输时，它会通过HSPLIT信号通知仲裁器，仲裁器随后会恢复原主设备的访问权限，以便完成剩余的传输。
Split事务处理的关键在于，它允许总线在多个主设备之间灵活切换，从而优化总线利用率并减少等待时间。这种机制在多主设备系统中尤为重要，因为它可以防止单个设备长时间占用总线，从而确保所有设备都能得到公平的服务。

一次完整的发送流程从信号①开始，①中的信号表示AHB master给arbiter的信号，HBUSREQx表示向其申请总线，HLOCKx表示锁定总线。
在获得arbiter返回的②hgrant信号后表示申请到了总线，这时候可以开始传输；
发送③中的地址信号，控制信号和写数据信号
在得到主机的信号后，从机给与的response ④
若是读操作，在AHB Master在第一拍给出控制信号和地址信号后，在第二拍（若hready = 1）AHB slaver给出hrdata,随后AHB master在第三拍采样得到数据hrdata.
htrans表示传输的类型，分别有IDLE,BUSY,NONSEQ(非连续)，SEQ(连续)，四种类型；
hburst用于描述突发传输的四种模式，分别是SINGLE(单一传输)，INCR(未指定长度的增量突发)，WRAP4(4拍回环突发)，INCR4(4拍增量突发)；burst模式很复杂，有空单独开一章来详细的讲；
hwrite表示读写控制信号，1表示写，0表示读；
hsize表示传输的大小，通常和hburst信号来一起决定burst传输的地址边界；
hport是保护控制信号，不常用；
hready和hresp是从机的传输响应信号，其中hready主要用于扩展信号，当其拉低时可以对数据进行扩展，当其拉高表示一次传输完成，hresp和hready相结合来返回响应，当hready =1 时，hresp会返回OKAY信号表示传输成功完成，其余还有ERROR,RETRY,SPILT三种其他响应类型；

回环突发（wrapping burst）与增量突发（incremental burst）的区别是什么？

增量突发可以是未定义长度的，这意味着突发可以在任何时候通过插入非顺序（NONSEQ）或空闲（IDLE）传输来终止。
回环突发在每次传输后会增加地址，但当达到一定的边界时，地址会“回环”或“包装”回到一个较低的地址。这个边界通常是突发长度和传输大小的乘积。
例如，一个4拍回环突发，如果传输大小是8字节（即一个字），那么在传输了32字节（4拍 $\times$ 8字节/拍）后，地址会回环到初始地址或某个较低的地址。回环突发的长度通常是固定的，如2、4、8或16拍。
增量突发适用于需要连续访问大量数据的场景，而回环突发则适用于需要循环访问固定大小数据块的场景，如缓存行或环形缓冲区。

AHB slave的接口

首先根据hselx来看slave是否被选中；
被选中后根据②中的控制和地址信号来判断传输master传输的要求；
若是读请求，则送出读数据③，写请求则接收写数据;
给出传输响应④;

AHB总线仲裁器 (arbiter)

aribiter用于选择对应的master来对总线进行控制。以下是两个AHB master争夺总线控制的时序图：