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AMBA总线规范的学习总结

热度 3已有 7165 次阅读| 2016-8-17 22:07 |个人分类:总线

最近工作用到AMBA总线，开始接触两眼摸黑，对AMBA总线一点积累都没有。同事建议看spec，一切遵循spec，当然是在spec正确的前提下。懵懵懂懂看了spec，现在对AMBA总线就行总结，现学现卖。有些地方理解的不是很全面，以后会进一步改善，也欢迎网友指正。

1.概念

高级微控制器总线体系规范（AMBA）定义了一种用于设计高性能嵌入式微控制器的片上通信标准。

主要有三种不同的总线：

（1）高级高性能总线AHB；

（2）高级系统总线ASB；

（3）高级外设总线APB；

AHB用于高性能、高时钟频率的系统模块，担当系统的中枢总线；支持片上、片外存储器和低功耗外设宏功能单元之间的有效连接。ASB也用于高性能的系统模块之间，用在不要求AHB的高性能特征的地方，用法同AHB类似。APB用于低功耗外设之间。

2.架构

AMBA的典型架构为：

上面AMBA架构框图为参照网上图片，加上自己理解所画的，不正确请指正。AMBA AHB总线支持多个主机，多个从机，同时还可以挂接桥接器，连接到APB总线。当某个主机想要获得总线访问权限时，必须先得到总线授权，仲裁器将决定哪一个主机获得总线权限。总线主机输出地址和控制信号来指示它们想执行的传输。一个完整的AMBA总线还需要一个译码器来控制读数据和响应多路信号选择器，多路信号选择器选中来自传输中所包含从机的信号。

下图为包含三个主机和四个从机的AMBA AHB总线结构。

3.总线接口

4.总线时序

总线主机向仲裁器断言一个请求信号，仲裁器指示主机何时能够被授予使用总线。被授权的总线主机通过驱动地址和控制信号来发起一次AHB传输。一个典型的AHB主机传输时序如下图所示：

上图各个信号的具体含义后续会补全。此时，仅强调地址有效和数据有效的时刻点。每次传输包含：一个地址和控制周期；一个或多个数据周期。地址不长期有效，所以所有从机必须在这个时刻（传输地址时）采样地址，即上图中T1时刻，地址有效，从机在此刻（HCLK上升沿）采样地址A；然而，对于数据周期，可以通过HREADY信号延长数据周期，当该信号为低时，在传输中插入等待状态时间，同时允许从机有额外时间提供或采样数据，即上图中T2时刻，HREADY为低电平，此时主机并未采样数据（主机读数据），或者主机在此时输出的数据不是有效的（主机写数据），只有在HREADY为高电平（T3时刻），主机才会采样数据，或者主机

输出有效的数据。

AHB从机的传输时序如下图所示：

总线上的每个从机都使用一个中央地址译码器提供的选择信号HSELx，当某个从机的HSEL为高电平，表明该从机被选中，主机将与该从机建立传输。从机只能在HREADY信号为高时采样地址、控制信号和HSELx。当HSELx为高，且HREADY为高时，在HCLK上升沿，即T1时刻，采集当前的地址、控制信号，在T2时刻从机提供数据（主机读），或者采样数据（主机写）；当前是主机写传输还是读传输，由HWRITE控制，HWRITE为高电平，表示主机向从机写传输，为低则是读传输。