AHB协议为什么会有1KB的Boundary

这是今天星球内的一位球友的提问，简单总结一下。在AMBA AHB协议中，1KB地址边界是一个重要的限制条件，其主要目的是确保突发传输（burst transfer）不会跨越从设备的最小地址空间边界，可能是早期OS的限制吧。其实AXI协议规定的4KB边界也是类似的道理，一通百通吧。以下是关于AHB 1KB边界的详细解释：

1. 1KB地址边界的定义

• 在AHB协议中，每个从设备的最小地址空间为1KB（即1024字节），这是从设备地址空间的最小粒度。
• 地址边界被划分为多个1KB的区域，例如：0x0000_0000到0x0000_03FF、0x0000_0400到0x0000_07FF等。

2. 为什么需要1KB地址边界限制

• 防止错误访问：由于AHB协议规定每个从设备的地址空间最小为1KB，如果突发传输跨越了这个边界，可能会错误地访问其他从设备的地址空间，从而导致系统错误甚至致命错误。
• 提高性能和兼容性：限制突发传输不能超过1KB边界，可以避免长时间的突发传输跨越多个从设备，从而降低性能损耗并确保协议的兼容性。

3. 突发传输的处理方式

• 如果突发传输试图跨越1KB边界，则必须将其拆分为两个或多个传输。
• 比如，当传输地址落在1KB边界附近时，需要重新发起新的传输以确保数据正确到达目标地址。例如，如果传输地址为0x3F00，而目标地址为0x4000，则需要将传输拆分为两次传输：第一次传输到0x3F00，第二次传输到0x4000。

4. 突发传输的具体规则

• 所有突发传输必须满足以下要求：

1. 地址和传输大小对齐。例如，字传输必须对齐到字地址（如A[15:8]），半字传输必须对齐到半字地址（如A[15:12]）。
2. 单次突发传输的数据总量不得超过1KB边界。
3. 如果突发传输超过1KB边界，则需要重新发起新的传输。

5. 设计中的注意事项

• 在设计AHB接口时，应尽量避免跨1KB边界的突发传输。如果确实需要跨边界，则可以通过拆分传输来解决。
• 对于不支持小于1KB内存边界的设备，可以通过禁用相关功能来规避问题。

6. 总结

AHB协议中的1KB地址边界限制是为了确保系统的稳定性和兼容性。突发传输不能跨越1KB边界的主要原因在于：

• 防止错误访问其他从设备；
• 提高性能和协议兼容性；
• 确保数据传输的正确性和一致性。

因此，在设计和实现AHB系统时，应严格遵守这一规则，并在必要时通过拆分传输来处理跨边界的情况。