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AMBA_总线协议_中文_写得非常好.pdf

发布时间：2022-06-06 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.77M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    1
    1 AMBA总线概述
    1.1 AMBA标准概述
    1.2 定义AMBA标准的目的
    1.3 一个典型的基于AMBA总线的SOC系统架构
    1.4 术语
    1.5 AHB介绍
    1.6 ASB介绍(忽略)
    1.7 APB介绍
    1.8 选择正确的系统总线
    1.9 协议注意
    2 AMBA信号
    2.1 AHB信号列表
    2.2 ASB信号列表(忽略)
    2.3 APB信号列表
    3 AHB总线
    3.1 什么是AHB总线？
    3.1.1 一个典型的基于AHB总线的微控制器架构
    3.2 AHB总线互连结构
    3.3 AHB操作概述
    3.4 基本传输
    3.4.1 零等待传输(no wait state transfer)
    3.4.2 等待传输(transfers with wait states))
    3.4.3 多重传送(multiple transfer)
    3.5 控制信号：传送状态HTRANS[1:0]
    3.6 控制信号：批量传送HBURST[2:0]
    3.6.1 提前结束Burst(参3.11)
    3.6.2 长度为4的回绕地址传送方式（four-beat wrapping burst）。
    3.6.3 长度为4的递增地址传送方式（Incrementing burst of length 4）
    3.6.4 不限长度的传送方式
    3.7 控制信号：其它
    3.7.1 传送方向HWRITE
    3.7.2 传送大小HSIZE[2:0]
    3.7.3 保护控制HPROT[3:0]
    3.8 地址译码
    3.9 从传输应答
    3.9.1 传送完成HREADY
    3.9.2 其它从传输应答HRESP[1:0]
    3.9.3 两周期应答(Two-cycle response)
    3.9.4 错误应答Error
    3.9.5 分段传送与重传的异同
    3.10 数据总线
    3.10.1 HWDATA[31:0]
    3.10.2 HRDATA[31:0]
    3.10.3 位格式Endianness
    3.11 总线仲裁机制(重点)
    3.11.1 信号描述
    3.11.2 总线访问请求
    3.11.3 总线访问批准
    3.11.3.1 仲裁时序图1: 零等待状态
    3.11.3.2 仲裁时序图2：有等待状态
    3.11.3.3 总线使用权的转换1
    3.11.3.4 总线使用权的转换2
    3.11.4 提前结束Burst
    3.11.5 锁定传送Locked transfers
    3.11.6 预设总线主设备
    3.12 分段传送HSPLITx(重点)
    3.12.1 分段传送顺序
    3.12.2 多重分段传送(multiple split transfers)
    3.12.3 防死锁/ 锁住避免(deadlock prevention)
    3.12.3.1 重传
    3.12.4 分段传送之总线转换
    3.13 复位机制HRESETn
    3.14 数据总线位宽HSIZE[2:0]
    3.15 宽总线-窄从Implementing a narrow S on a wider bus
    3.16 窄总线-宽从Implementing a wide S on a narrow bus
    3.16.1 Ms
    3.17 AHB组件
    3.18 AHB从(重点)
    3.18.1 从接口框图
    3.18.2 从时序
    3.19 AHB主(重点)
    3.19.1 主接口框图
    3.19.2 主时序
    3.20 仲裁器(arbiter)
    3.20.1 接口框图
    3.20.2 时序
    3.21 译码器(decoder)
    3.21.1 接口框图
    3.21.2 时序
    4 ASB总线(未实用,忽略)
    5 APB总线
    5.1 什么是APB总线？
    5.1.1 一个典型的基于AMBA总线的系统架构
    5.2 APB规范
    5.2.1 APB状态机
    5.2.2 写操作
    5.2.3 读操作
    5.3 APB组件
    5.4 APB桥
    5.4.1 接口框图
    5.4.2 描述
    5.4.3 时序
    5.4.4 APB桥（APB主）的时序参数
    5.5 APB从
    5.5.1 接口框图
    5.5.2 描述
    5.5.3 时序
    5.5.4 APB从的时序参数
    5.6 APB到AHB的接口
    5.6.1 读操作
    5.6.2 写操作
    5.6.3 读写交替传送（Back to back）
    5.6.4 三态数据线的实现
    5.7 APB到ASB的接口(忽略)
    5.8 D版本APB到2.0版本APB(忽略)
    6 测试方法学
    6.1 AMBA测试接口
    6.2 外部接口
    6.2.1 TREQA
    6.2.2 TREQB
    6.2.3 TACK
    6.2.4 Test clock
    6.2.5 Test bus
    6.3 测试向量类型
    6.4 测试接口控制器
    6.4.1 测试操作参数
    6.4.2 递增寻址
    6.4.3 进入测试模式
    6.4.4 地址向量
    6.4.5 控制向量
    6.4.6 写操作向量
    6.4.7 读操作向量
    6.4.8 批量向量
    6.4.9 改变操作方向
    6.4.10 退出测试模式
    6.5 AHB测试接口控制器
    6.5.1 Control vector
    6.6 AHB测试程序举例
    6.6.1 Entering test mode
    6.6.2 写操作
    6.6.3 读操作
    6.6.4 控制向量
    6.6.5 批量向量
    6.6.6 交替读写Read-to-write and write-to-read
    6.6.7 退出测试模式
    6.7 ASB测试接口控制器(忽略)
    6.8 ASB测试程序举例(忽略)
    7 几个比较
    7.1 不同总线之比较
    7.2 AMBA2.0与AMBA3.0(AXI)
    7.3 递增与回绕(参3.6)
    7.4 重发与分段发送(参3.9.5)
    7.5
    技 术 报 告 名 称： AMBA 协议 2.0 详细研究 编 号： 版本号： 0.2 作 者 余华新 项 目 Zi209 部 门 产品中心 日 期 2006-09-08 深圳市中兴集成电路设计有限责任公司
    中文标题 Title 摘 要： 关键词： Abstract： Key Words：
    目 录 1 AMBA总线概述......................................................................................................................................................... 7 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 AMBA标准概述........................................................................................................................................ 7 定义AMBA标准的目的........................................................................................................................... 7 一个典型的基于AMBA总线的SOC系统架构..................................................................................... 7 术语............................................................................................................................................................. 8 AHB介绍.................................................................................................................................................... 8 ASB介绍(忽略).......................................................................................................................................... 9 APB介绍..................................................................................................................................................... 9 选择正确的系统总线 ............................................................................................................................... 9 协议注意................................................................................................................................................... 10 2 AMBA信号................................................................................................................................................................ 10 2.1 2.2 2.3 AHB信号列表...........................................................................................................................................11 ASB信号列表(忽略)............................................................................................................................... 12 APB信号列表.......................................................................................................................................... 13 3 AHB总线.................................................................................................................................................................... 14 3.1 什么是AHB总线？................................................................................................................................. 14 3.1.1 一个典型的基于AHB总线的微控制器架构.............................................................................. 15 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.6.1 3.6.2 AHB总线互连结构................................................................................................................................. 17 AHB操作概述.......................................................................................................................................... 18 基本传输................................................................................................................................................... 19 零等待传输(no wait state transfer)................................................................................................ 19 等待传输(transfers with wait states)) ............................................................................................ 20 多重传送(multiple transfer) ........................................................................................................... 20 控制信号：传送状态HTRANS[1:0].................................................................................................... 22 控制信号：批量传送HBURST[2:0] .................................................................................................... 24 提前结束Burst(参 3.11) ................................................................................................................. 24 长度为 4 的回绕地址传送方式（four-beat wrapping burst）。................................................ 25 1
    3.6.3 3.6.4 长度为 4 的递增地址传送方式（Incrementing burst of length 4） ........................................ 25 不限长度的传送方式..................................................................................................................... 26 3.7 控制信号：其它...................................................................................................................................... 27 3.8 3.9 3.7.1 3.7.2 3.7.3 3.9.1 3.9.2 3.9.3 3.9.4 3.9.5 传送方向HWRITE......................................................................................................................... 27 传送大小HSIZE[2:0]...................................................................................................................... 27 保护控制HPROT[3:0].................................................................................................................... 27 地址译码................................................................................................................................................... 29 从传输应答.............................................................................................................................................. 30 传送完成HREADY........................................................................................................................ 30 其它从传输应答HRESP[1:0]........................................................................................................ 30 两周期应答(Two-cycle response) ................................................................................................. 31 错误应答Error................................................................................................................................. 31 分段传送与重传的异同................................................................................................................ 32 3.10 数据总线................................................................................................................................................... 34 3.10.1 HWDATA[31:0].............................................................................................................................. 34 3.10.2 HRDATA[31:0] ............................................................................................................................... 34 3.10.3 位格式Endianness........................................................................................................................... 34 3.11 总线仲裁机制(重点)............................................................................................................................... 35 3.11.1 信号描述.......................................................................................................................................... 35 3.11.2 总线访问请求................................................................................................................................. 35 3.11.3 总线访问批准................................................................................................................................. 36 3.11.4 提前结束Burst................................................................................................................................. 39 3.11.5 锁定传送Locked transfers.............................................................................................................. 39 3.11.6 预设总线主设备............................................................................................................................. 40 3.12 分段传送HSPLITx(重点)....................................................................................................................... 41 3.12.1 分段传送顺序................................................................................................................................. 41 3.12.2 多重分段传送(multiple split transfers)......................................................................................... 41 3.12.3 防死锁/ 锁住避免(deadlock prevention)..................................................................................... 41 2
    3.12.4 分段传送之总线转换..................................................................................................................... 42 3.13 3.14 3.15 3.16 复位机制HRESETn ................................................................................................................................ 44 数据总线位宽HSIZE[2:0]...................................................................................................................... 44 宽总线-窄从Implementing a narrow S on a wider bus......................................................................... 44 窄总线-宽从Implementing a wide S on a narrow bus.......................................................................... 44 3.16.1 Ms..................................................................................................................................................... 44 3.17 3.18 AHB组件.................................................................................................................................................. 45 AHB从(重点)........................................................................................................................................... 45 3.18.1 从接口框图 ..................................................................................................................................... 45 3.18.2 从时序.............................................................................................................................................. 46 3.19 AHB主(重点)........................................................................................................................................... 47 3.19.1 主接口框图 ..................................................................................................................................... 47 3.19.2 主时序.............................................................................................................................................. 48 3.20 仲裁器(arbiter) ......................................................................................................................................... 50 3.20.1 接口框图.......................................................................................................................................... 50 3.20.2 时序.................................................................................................................................................. 50 3.21 译码器(decoder)....................................................................................................................................... 52 3.21.1 接口框图.......................................................................................................................................... 52 3.21.2 时序.................................................................................................................................................. 52 4 ASB总线(未实用,忽略)............................................................................................................................................ 53 5 APB总线 .................................................................................................................................................................... 54 5.1 什么是APB总线？.................................................................................................................................. 54 5.1.1 一个典型的基于AMBA总线的系统架构 .................................................................................. 54 5.2 APB规范................................................................................................................................................... 54 5.2.1 5.2.2 5.2.3 APB状态机...................................................................................................................................... 55 写操作.............................................................................................................................................. 55 读操作.............................................................................................................................................. 56 5.3 APB组件................................................................................................................................................... 57 3
    5.4 APB桥....................................................................................................................................................... 58 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 接口框图.......................................................................................................................................... 58 描述.................................................................................................................................................. 58 时序.................................................................................................................................................. 59 APB桥（APB主）的时序参数.................................................................................................... 59 5.5 APB从....................................................................................................................................................... 61 5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4 接口框图.......................................................................................................................................... 61 描述.................................................................................................................................................. 61 时序.................................................................................................................................................. 62 APB从的时序参数......................................................................................................................... 62 5.6 APB到AHB的接口................................................................................................................................. 63 5.6.1 5.6.2 5.6.3 5.6.4 5.7 5.8 读操作.............................................................................................................................................. 63 写操作.............................................................................................................................................. 65 读写交替传送（Back to back）................................................................................................... 67 三态数据线的实现......................................................................................................................... 68 APB到ASB的接口(忽略)....................................................................................................................... 68 D版本APB到 2.0 版本APB(忽略)........................................................................................................ 68 6 测试方法学................................................................................................................................................................ 69 6.1 6.2 6.3 6.4 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.2.5 AMBA测试接口...................................................................................................................................... 69 外部接口................................................................................................................................................... 70 TREQA............................................................................................................................................ 70 TREQB ............................................................................................................................................ 70 TACK............................................................................................................................................... 70 Test clock.......................................................................................................................................... 71 Test bus............................................................................................................................................. 71 测试向量类型.......................................................................................................................................... 71 测试接口控制器...................................................................................................................................... 72 6.4.1 测试操作参数................................................................................................................................. 72 4
    6.4.2 6.4.3 6.4.4 6.4.5 6.4.6 6.4.7 6.4.8 6.4.9 递增寻址.......................................................................................................................................... 72 进入测试模式................................................................................................................................. 73 地址向量.......................................................................................................................................... 73 控制向量.......................................................................................................................................... 74 写操作向量 ..................................................................................................................................... 74 读操作向量 ..................................................................................................................................... 74 批量向量.......................................................................................................................................... 75 改变操作方向................................................................................................................................. 75 6.4.10 退出测试模式................................................................................................................................. 75 6.5 AHB测试接口控制器............................................................................................................................. 75 6.5.1 Control vector .................................................................................................................................. 77 6.6 AHB测试程序举例................................................................................................................................. 78 6.6.1 6.6.2 6.6.3 6.6.4 6.6.5 6.6.6 6.6.7 Entering test mode........................................................................................................................... 78 写操作.............................................................................................................................................. 79 读操作.............................................................................................................................................. 79 控制向量.......................................................................................................................................... 80 批量向量.......................................................................................................................................... 80 交替读写Read-to-write and write-to-read..................................................................................... 81 退出测试模式................................................................................................................................. 81 6.7 6.8 ASB测试接口控制器(忽略) .................................................................................................................. 81 ASB测试程序举例(忽略)....................................................................................................................... 81 7 几个比较..................................................................................................................................................................... 82 7.1 7.2 7.3 7.4 不同总线之比较...................................................................................................................................... 82 AMBA2.0 与AMBA3.0(AXI)................................................................................................................ 82 递增与回绕(参 3.6)................................................................................................................................. 82 重发与分段发送(参 3.9.5)...................................................................................................................... 82 7.5................................................................................................................................................................................. 82 5
    Date Revision History Revision 2006-09-08 2006-09-14 补充 APB 部分(From 余讯) Initial version(以 AMBA2.0 协议为蓝本,非纯粹协议翻译) Versio n 0.1 0.2 By Page 余华新 余华新 / / 文档阅读指南: 1. 标题 靛蓝色 2. 接口信号名 蓝色 3. 强调 粉红色 4. 主设备 M 5. 从设备 S 6. 表号在表上 7. 图号在图下 6
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