AMBA總線介紹

　　先進(jìn)的微控制器總線體系結(jié)構(gòu)AMBA規(guī)范定義了三種總線：

　　(1)AHB(Advanced High-performance Bus)：用于連接高性能系統(tǒng)模塊。它支持突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸方式及單個(gè)數(shù)據(jù)傳輸方式，所有時(shí)序參考同一個(gè)時(shí)鐘沿;

　　(2)ASB(Advanced System Bus)：用于連接高性能系統(tǒng)模塊，它支持突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸模式;

　　(3)APB(Advance Peripheral Bus)：是一個(gè)簡(jiǎn)單接口支持低性能的外圍接口。

　　一個(gè)典型的基于AMBA 的微控制器同時(shí)集成AHB(或ASB )和APB 接口，如圖2 所示。ASB總線是舊版的系統(tǒng)的總線，而新版的AHB 總線增強(qiáng)了對(duì)性能、綜合及時(shí)序驗(yàn)證的支持。APB 總線通常用作的局部的第二總線，作為AHB 或ASB 上的單個(gè)從屬模塊。

　　圖28 AMBA總線結(jié)構(gòu)圖

　　根據(jù)AMBA 的規(guī)范，連接AHB/ASP 和APB 的APB 橋的唯一功能是提供更簡(jiǎn)單的接口。任何由低性能外圍設(shè)備產(chǎn)生的延遲會(huì)由連接高性能(AHB/ASP)總線的橋反映出來。橋本身仿佛是一個(gè)簡(jiǎn)單APB總線的主設(shè)備，它訪問與之相連的從設(shè)備，并且通過高性能總線上控制信號(hào)的子集控制它們。下面給出AHB、ASP 和APB 的主要特征。

　　AHB

　　AHB是先進(jìn)的系統(tǒng)總線。它主要的目的就是連接高性能、高吞吐率的設(shè)備，例如CPU、DMA 和DSP。它的主要特性：

　　● 高性能新一代總線;

　　● 多控制器;

　　● 分段傳輸;

　　● 單周期總線控制權(quán)移交;

　　● 沒有三態(tài)實(shí)現(xiàn)方式;

　　● 32～128位總線寬;

　　● 包含一種訪問保護(hù)機(jī)制，用來區(qū)別特權(quán)訪問和無特權(quán)訪問模式，或指令和數(shù)據(jù)提取等;

　　● 突發(fā)傳輸模式最大為16節(jié);

　　● 訪問空間限制在32 位;

　　● 提供為較慢設(shè)備使用而扼制數(shù)據(jù)流的機(jī)制;

　　● 支持仲裁、R E Q、G N T 和L O C K;

　　● 支持字節(jié)、半字和字傳輸。

　　AHB 總線和ASB 總線有下列不同的特點(diǎn)：

　　● AHB 總線支持分開處理。有很長(zhǎng)響應(yīng)延遲的從機(jī)在準(zhǔn)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)時(shí)讓出總線從事其它傳送操作;

　　● 使用單一時(shí)鐘沿控制所有操作，有利于綜合和設(shè)計(jì)驗(yàn)證(通過使用靜態(tài)時(shí)序分析和其他相似工具);

　　● 使用中心多路器總線方案而不是三態(tài)驅(qū)動(dòng)的雙向總線;

　　● 支持更寬的64位或128位數(shù)據(jù)總線配置。

　　ASP

　　ASP是通用系統(tǒng)總線，是一種微處理器和系統(tǒng)外設(shè)的高性能互連，主要特征如下：

　　● 多控制器;

　　● 突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸方式;

　　● 流水線傳送;

　　● 32-128位總線寬度;

　　● 包含一種訪問保護(hù)機(jī)制，用來區(qū)別特權(quán)訪問和無特權(quán)訪問模式，或指令和數(shù)據(jù)提取等;

　　● 雙向數(shù)據(jù)總線;

　　● 提供為較慢設(shè)備使用而扼制數(shù)據(jù)流的機(jī)制;

　　● 仲裁支持REQ 、GNT 和LOCK。

　　APB

　　APB是外圍互聯(lián)總線，重點(diǎn)是最小功耗和易于使用，主要特征如下：

　　● 低性能、低功率外圍總線;

　　● 單控制器;

　　● 非常簡(jiǎn)單，只有4 個(gè)控制信號(hào)(加上時(shí)鐘和復(fù)位);

　　● 32位地址空間;

　　● 多達(dá)32位數(shù)據(jù)總線;

　　● 分開讀和寫數(shù)據(jù)總線。

　　AMBA 是一種基本的SoC 總線，它分成三種總線。根據(jù)需要，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者必須選擇對(duì)接三種總線中的哪一種。一個(gè)高性能設(shè)備可能選擇AHB 或ASP 總線，這將給IP 核集成者帶來困難，因?yàn)閮煞N總線都試圖訪問同一類型的設(shè)備。還沒有明確的辦法將設(shè)備與AHB 和ASP 總線集成。APB 橋似乎不但不會(huì)提供任何好處，而且會(huì)限制連接在上面的高性能總線。所有三種總線都包含一個(gè)地址狀態(tài)和一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)狀態(tài)。