功耗减少的先进微控制器总线架构系统及其驱动方法技术方案

在功率消耗减少的先进微控制器总线架构（ＡＭＢＡ）系统中，通过将其它负载与要求信号转换的总线信号传送路径上的负载相隔离，从而只容许信号转换发生于传送总线信号所需的负载，故在如先进高性能系统总线（ＡＨＢ）的总线架构中可减小功率消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微控制器，具体地涉及减少功率消耗的先进微控制器总线架构(AMBA)系统和驱动AMBA系统的方法。
技术介绍
在由ARM公司研发的AMBA总线规格中，定义了如先进高性能系统总线(AHB)、先进系统总线(ASB)、先进外围总线(APB)等不同拓朴的总线。具体地，先进高性能系统总线(AHB)具有广泛用于需要高性能的嵌入微处理器系统的总线拓朴。在以上总线架构中，总线信号被许多负载共享，因而当在与信号的传送路径无关的负载中发生信号转换(transition)时浪费了大量功率。图1是描绘现有AMBA的AHB拓朴的框图。在图1中，从主设备111～114输出的如地址总线信号HADDR、传送类型信号HTRANS、传送方向信号HWRITE、传送大小信号HSIZE、突发(burst)类型信号HBURST、和保护控制信号HPROT等总线信号在判优器(arbiter)信号HMASTER的控制下与从设备131～134共享。从主设备111～114输出的写数据HWDATA在控制第二多路复用器122的判优器信号rHMASTER的控制下与从设备131～134共享。同样地，从从设备131～134输出的读数据HRDATA、传送就绪信号HREADY和传送响应信号HRESP在控制第三多路复用器123的解码器信号rHSEL的控制下与主设备111～114共享。图2是描绘图1的写数据总线的容性负载模型的框图。在图2中，写数据HWDATA在控制第二多路复用器122的判优器信号rHMASTER的控制下与从设备131～134共享。例如，在现有AMBA中，信号转换发生于写数据的总线信号的传送路径上第二多路复用器122的次级处的全部缓冲输入负载CG1～CG4、信号线负载CW1～CW4、和从设备输入负载CL1～CL4。即信号转换发生在共享总线信号的路径上的全体容性负载中。由此当写数据HWDATA从第一主设备111传送至第一从设备131时，传送中发生的任何信号转换也发生在朝向与数据写操作无关的第二从设备132、第三从设备133和第四从设备134路由的并行路径上的容性负载中。发生于负载的任何信号转换都要消耗功率。因此，在现有AMBA中，问题在于因在与相应信号的传送无关的各种负载中发生信号转换而浪费了功率。此外，当为了读出数据而将如读数据HRDATA、传送就绪信号HREADY和传送响应信号HRESP等总线信号从第一主设备111传送至第一从设备131时，相应总线信号类似地传送至所有主设备111～114并由其共享，于是这些信号转换也发生于传送路径上的全部负载中，因而造成额外的功率浪费。
技术实现思路
本专利技术提供了一种在诸如先进高性能系统总线(AHB)的总线架构中功率消耗减少的先进微控制器总线架构(AMBA)系统。本专利技术还提供了一种在诸如AHB的总线架构中以减少的功率消耗驱动AMBA系统的方法。根据本专利技术的一方面，提供了一种包括主设备块、多路复用器电路块和从设备块的先进微控制器总线架构(AMBA)系统。主设备块包括多个主设备，而得到总线占用许可的主设备有选择地输出主设备总线信号或接收从设备总线信号。多路复用器电路块当将主设备总线信号输出至从设备时将主设备总线信号的写数据仅输出至所选择的从设备，从所选择的从设备接收从设备总线信号，并将从设备总线信号仅输出至得到总线占用许可的主设备。从设备块包括多个从设备，并接收主设备总线信号，将写数据存储于所选择的从设备或输出含从所选择的从设备读出的读数据的从设备总线信号。在一个实施例中，AMBA系统还可包括判优器，其响应从各个主设备接收的总线占用请求信号输出将总线占用许可给予主设备之一的总线占用许可信号、和选择得到总线占用许可的主设备的主设备选择信号。AMBA系统还可包括解码器，其输出选择从设备之一的从设备选择信号。根据代表写数据或读数据传送完成的传送就绪信号的第一逻辑状态或第二逻辑状态，主设备选择信号有选择地保持在先前的值或更新为新值。在另一实施例中，多路复用器电路块还包括多路复用器电路，其接收和输出除下述主设备总线信号的写数据以外的信号，该主设备总线信号在总线占用许可信号控制下从主设备中得到总线占用许可的主设备输出，该总线占用许可信号将总线占用许可授予主设备中的该主设备。在一个实施例中，主设备总线信号在写数据以外还包括地址总线信号、传送类型信号、传送方向信号、传送大小信号、突发类型信号和保护控制信号。从设备总线信号在读数据以外还包括传送就绪信号和传送响应信号。在另一实施例中，多路复用器电路块还包括第一多路复用器电路，其在选择得到总线占用许可的主设备的主设备选择信号的控制下，接收和输出从主设备中所选择的主设备输出的写数据；第二多路复用器电路，其在选择从设备之一的从设备选择信号的控制下将第一多路复用器电路的输出信号仅输出至所选择的从设备。多路复用器电路块还可包括第三多路复用器电路，其在选择从设备之一的从设备选择信号的控制下，接收和输出来自所选择的从设备的从设备总线信号；和第四多路复用器电路，其在选择得到总线占用许可的主设备的主设备选择信号的控制下，将第三多路复用器电路的输出信号仅输出至主设备中所许可的主设备。在得到总线占用许可的主设备和所选择的从设备之间的写数据的传送仅由所选择的从设备的输入终端来承载，而不由其它未选择的从设备的输入终端来承载。而且，在所选择的从设备和得到总线占用许可的主设备之间的读数据的传送仅由有总线占用许可的主设备的输入终端来承载，而不由其它没有总线占用许可的主设备的输入终端来承载。AMBA系统可适用于包括先进高性能系统总线(AHB)、先进系统总线(ASB)、和先进外围总线(APB)在内的总线拓朴。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种驱动先进微控制器总线架构(AMBA)系统的方法，该方法包括输出来自主设备块中得到总线占用许可的主设备的主设备总线信号；将主设备总线信号的写数据仅输出至所选择的从设备；和接收主设备总线信号并将主设备总线信号的写数据存储于从设备块中所选择的从设备。驱动AMBA系统的方法还可包括输出从从设备块中所选择的从设备读出的从设备总线信号；将从设备总线信号仅输出至得到总线占用许可的主设备；和容许得到总线占用许可的主设备接收主设备块中的从设备总线信号。驱动AMBA系统的方法还可包括响应从主设备块的各个主设备接收的总线占用请求信号而输出将总线占用许可给予主设备之一的总线占用许可信号。驱动AMBA系统的方法还可包括输出选择从设备块的从设备之一的从设备选择信号、和选择得到总线占用许可的主设备的主设备选择信号。附图说明通过参照附图进行的示例实施例的详细说明，本专利技术的上述和其它特点和益处将会变得更加清楚，在附图中图1是描绘现有先进微控制器总线架构(AMBA)的先进高性能总线(AHB)拓朴的框图；图2是描绘图1的写数据总线的容性负载模型的框图；图3是描绘根据本专利技术实施例的AMBA系统的框图；图4是描绘图3的解码器的输出的图；图5是描绘图3的写数据总线的连接的框图；图6是描绘对应于图5的容性负载模型的框图；图7是描绘图3的读数据总线的连接的框图；图8是描绘对应于图7的容性负载模型的框图。具体实施例方式参照描绘本专利技术的示例实施例的附图来得以充分理解本专利技术及其优点、和实施本专利技术而达到的目的。以下，通过参照本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种先进微控制器总线架构（ＡＭＢＡ）系统，包括：主设备块，其包括多个主设备，其中得到总线占用许可的主设备有选择地输出主设备总线信号或接收从设备总线信号；多路复用器电路块，其当将所述主设备总线信号输出至从设备时将所述主设备总线 信号的写数据仅输出至所选择的从设备，从所选择的从设备接收所述从设备总线信号，并将接收到的从设备总线信号仅输出至得到所述总线占用许可的主设备；和从设备块，其包括多个从设备，接收所述主设备总线信号，将所述写数据存储于所选择的从设备或输出 包含从所选择的从设备读出的读数据的所述从设备总线信号。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡官烨，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]