文章目录

• 系统总线介绍
• • AHB
  • • AHB组成部分
  • ASB
  • APB
  • • APB组成部分
  • AMBA协议其它有关问题
• DMA
• • 具体实施步骤
• 关注作者

系统总线介绍

系统芯片中各个模块之间需要有接口来连接，总线作为子系统之间共享的通信链路。具有低成本、方便易用的优点。也存在着会造成性能瓶颈的缺点。

AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）

• AMBA 1.0
  ASB和APB
• AMBA 2.0
  AHB，ASB和APB
• AMBA 3.0
  AMBA Advanced eXtensible Interface(AXI)
• AMBA 4.0

一个典型的AMBA系统
处理器和其它主设备/从设备都是可以替换的

AHB

• 高速总线，高性能
• 2级流水线操作
• 可支持多个总线主设备（最多16个）
• 支持burst传输
• 总线带宽:8、16、32、64、128bits
• 上升沿触发操作
• 对于一个新设计建议使用AHB

AHB组成部分

1. AHB主设备(master)
   初始化一次读/写操作
   某一时刻只允许一个主设备使用总线(CPU/DMA/DSP/LCDC…)
2. AHB从设备(slave)
   响应一次读/写操作
   通过地址映射来选择使用哪一个从设备
   外部存储器控制器EMI、APB bridge
3. AHB仲裁器(arbiter)
   允许某一个主设备控制总线
   在AMBA协议中没有定义仲裁算法
4. AHB译码器(decoder)
   通过地址译码来决定选择哪一个从设备

ASB

• 高速总线
• 流水线操作
• 支持多个总线主设备
• 支持burst传输
• 总线带宽:8、16、32bits
• 三态、双向总线(不适于做DFT)
• 下降沿或者上升沿触发

APB

• 低速总线、低功耗
• 接口简单
• 在bridge中锁存地址信号和控制信号
• 适用于多种外设
• 上升沿触发

APB组成部分

1. AHB2APB Bridge
   可以锁存所有的地址、数据和控制信号
   进行二级译码来产生APB从设备选择信号
2. APB总线上的所有其它模块都是APB从设备

AMBA协议其它有关问题

1. 与工艺无关
2. 没有定义电气特性
3. 仅在时钟周期级定义时序
   提取时序参数依赖于所采用的工艺和工作频率

DMA

DMA是帮助CPU搬移数据的，DMA会先做一个读，再去做一个写。读写多少的size也看DMA自身的缓存。搬移完后，发一个INT给CPU。所有东西告诉CPU都是通过INT的方式，由CPU去读自身状态的寄存器。

具体实施步骤

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• 自述
  作者是一位中科大数字设计专业的研究生，水平有限，如有错误，请大家指正，想要与大家一同进步。
• 经历
  曾获得国家奖学金，“高教社杯”数学建模国家二等奖等
• 陆续更新：
  1.与verilog数字设计相关的一些基础模块设计
  2.SV与UVM
  3.数字IC设计/验证过程中一些工具及语言的用法
  4.保研与竞赛经历等
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