AMBA总线介绍：搭建AMBA系统

一、AMBA随便聊

AMBA( Advanced Microcontroller Bus Architecture)高级处理器总线架构，不同的速率需求构成了为高性能SoC设计的通信标准：

• AHB( Advanced High- performance Bus)高级高性能总线
• APB( Advanced Peripheral Bus)高级外围总线
• AXl( Advanced extensible Interface)高级可拓展接口
• AHB主要是针对高效率、高频宽及快速系统模块所设计的总线它可以连接如微处理器、芯片上或芯片外的内存模块和DMA等高效率模块。
• APB主要用在低速且低功率的外围，可针对外围设备作功率消耗及复杂接口的最佳化。APB在AHB和低带宽的外围设备之间提供了通信的桥梁，所以APB是AHB的二级拓展总线。
• AXI高速度、高带宽，管道化互联，单向通道，只需要首地址，读写并行，支持乱序，支持非对齐操作，有效支持初始延迟较高的外设，连线非常多。
  

AMBA历史

ATB：cpu debug用
AHB-lite：针对单个master，比上一代简单了

AMBA与Arm处理器

Memory Model

设备寄存器：访问它的时候不能进入cached，因为我们希望马上生效，但是进入cached不一定就能马上生效，不知道什么时候将cached中的数据更新到寄存器中！

Memory Type

Memory Type and Bus Behavior

第三种的访问，效率是最低的，因为要等着生效才能算完成！
第一种，发出的两个请求，可以合并成一个，最后发过去，等待响应！

Secure and Non-Secure

ARM Cache

片上一小块memory，往往比外部memory速度快
访问cpu最近访问的数据

Cache Structure

Atomic

二、APB

• 主要应用在低带宽的外设上，如UART、12C,它的架构不像AHB总线是多主设备的架构。

• APB总线的唯一主设备是APB桥(与AXI或APB相连)，因此不需要仲裁一些 Request/ grant信号。

• APB的协议也十分简单，甚至不是流水的操作，固定两时钟周期完成一次读或写的操作。

• 其特性包括：两个时钟周期传输，无需等待周期和回应信号，控制逻辑简单，只有四个控制信号。
  
  

• 系统初始化为IDLE状态，此时没有传输操作，也没有选中任何从模块。

• 当有传输要进行时， PSELX=1，PENABLE=0,系统进入 SETUP.状态，并只会在 SETUP状态停留一个周期。当PCLK的下ー个上升沿到来时，系统进入 ENABLE状态。

• 系统进入 ENABLE状态时，维持之前在SETUP状态的 PADDR、PSEL、 PWRTE不变，并将 PENABLE置为1。传输也只会在ENABLE状态维持一个周期，在经过 SETUP与 ENABLE状态之后就已完成。之后如果没有传输要进行，就进入IDLE状态等待；如果有连续的传输，则进入 SETUP:状态。

• 写操作发生时，伴随着地址线、写数据线、写信号线以及选择线一同変化。
• 写操作的第一个周期称之为 SETUP周期。
• 下ー个周期， PENABLE信号线置起，这表示 NABLE周期。
• 在 ENABLE周期，地址线、数据线和控制线都应该保持有效。
• 在 ENABLE周期结東后，本次写操作结束。
• PENABLET在写操作周期结束后，会同PSEL-同拉低，除非又需要立即跟随下一次传输。
• 为了省电，地址信号和写信号在一次传输过后不会改变直到下一次传输发生。

• 地址线、写信号线、选择线将同写操作时一样保持不变。
• 从端需要在 ENABLE周期内，返回 PRDATA.
• PRDATA将在 ENABLE周期的下ー个周期被采样。

APB使用场景

apb协议简单、时钟频率低、门的数量也很少，性能最弱，外设
apb3引入了pslverr、pready
apb4引入了pprot

APB2