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2 AMBA 3 AHB-Lite 技术协议目录第一章简介 .................................................................................................................................................... 4 1.1 关于本协议 ....................................................................................................................................... 4 1.1.1 Master .................................................................................................................................... 5 1.1.2 Slave ...................................................................................................................................... 5 1.1.3 解码器 ................................................................................................................................... 6 1.1.4 多路转换器 ........................................................................................................................... 6 1.2 操作 ................................................................................................................................................... 6 1.3 多层 AHB-Lite .................................................................................................................................. 7 第二章信号描述 ............................................................................................................................................ 8 2.1 全局信号 ......................................................................................................................................... 8 2.2 Master 信号 ..................................................................................................................................... 8 2.3 Slave 信号 ....................................................................................................................................... 9 2.4 解码器信号 ..................................................................................................................................... 9 2.5 多路转换器信号 ........................................................................................................................... 10 第三章传输 ..................................................................................................................................................... 10 3.1 基本传输 ....................................................................................................................................... 10 3.2 传输类型 ....................................................................................................................................... 12 3.3 锁定传输 ....................................................................................................................................... 14 3.4 传输大小 ....................................................................................................................................... 15 3.5 Burst 操作 .................................................................................................................................... 16 3.5.1 Burst 在一个 BUSY 传输后终止 .................................................................................... 17 3.5.2 早期 Burst 终止 ................................................................................................................ 18 3.5.3 Burst 举例 ......................................................................................................................... 18 3.6 等待传输 ....................................................................................................................................... 22 3.6.1 在传输等待期间改变传输类型 ....................................................................................... 23 3.6.2 在等待状态期间的地址更改 ........................................................................................... 26 3.7 保护控制 ....................................................................................................................................... 29 第四章总线互连 .......................................................................................................................................... 29 4.1 地址解码 ....................................................................................................................................... 30 4.1.1 默认值 ............................................................................................................................... 30 4.2 总线互连 ....................................................................................................................................... 30 第五章 Slave 响应信号 ................................................................................................................................ 31 5.1 Slave 传输响应 ............................................................................................................................. 32 5.1.1 传输完毕 ........................................................................................................................... 32 5.1.2 传输挂起 ........................................................................................................................... 32 5.1.3 ERROR 响应 .................................................................................................................... 33 XGY 2917 西安- 2 -

3 AMBA 3 AHB-Lite 技术协议第六章数据总线 .......................................................................................................................................... 34 6.1 数据总线 ....................................................................................................................................... 35 6.1.1 HWDATA ........................................................................................................................... 35 6.1.2 HRDATA ........................................................................................................................... 35 6.1.3 大小端模式 ....................................................................................................................... 36 6.2 数据总线宽度 ............................................................................................................................... 36 6.2.1 在一个宽总线上调用窄 Slave ........................................................................................ 37 6.2.2 在窄总线上调用宽 Slave ................................................................................................ 37 6.2.3 在宽总线上调用 Master .................................................................................................. 38 第七章时钟和复位 ...................................................................................................................................... 38 7.1 时钟和复位要求 ........................................................................................................................... 39 7.1.1 时钟 ................................................................................................................................... 39 7.1.2 复位 ................................................................................................................................... 39 XGY 2917 西安- 3 -

4 AMBA 3 AHB-Lite 技术协议第一章简介 1.1 关于本协议 AMBA AHB-Lite 是面向高性能的可综合设计，提供了一个总线接口来支持 Master 并提供高操作带宽。 AHB-Lite是为高性能，高频率系统设计的，特性包括： • Burst传输 • 单边操作 • 非三态 • 宽数据位，包括64、128、256、512和1024位最普通的 AHB-Lite 从器件是内存器件，外部存储器接口和高带宽外围器件。虽然低带宽外围器件可以连接到 AHB-Lite，但从系统性能考虑，应当连接到 APB 总线上，可以通过 APB 桥接实现。图 1-1 是一个具有一个 Master 的 AHB-Lite 的系统，包括一个 Master 和三个 Slave。利用内部逻辑生成了一个地址解码器和一个 Slave-to-Master 多路转换器。图 1-1 AHB-Lite 方框图 XGY 2917 西安- 4 -

5 1.1.1 Master 1.1.2 Slave AMBA 3 AHB-Lite 技术协议 AHB-Lite Master 提供地址和控制信息来标识读写操作。图 1-2 显示了一个 AHB-Lite Master 接口。图 1-2 Master 接口 AHB-Lite Slave 响应系统中由 Master 发起的传输。Slave 使用从解码器引出的选择信号 HSELx 来控制对总线传输的响应。Slave 信号返回 Master 的信号包括： • 成功 • 失败 • 等待数据传输图 1-3 是 AHB-Lite Slave 的接口： XGY 2917 西安- 5 -

6 AMBA 3 AHB-Lite 技术协议 1.1.3 解码器 1.1.4 多路转换器 1.2 操作图 1-3 Slave interface 该部件对地址进行解码，用来提供一个选择信号标识那个 Slave 进行传输，该部件也提供控制信号进行多路复用控制。 Slave-to-Master 多路转换器是 Slave 到 Master 的读数据总线和响应控制信号转换的必要部件。解码器提供控制多路转换器的控制信号。 Master 通过驱动地址和控制信号开始一个传输。这些信号提供了关于传输地址、传输方向、传输位宽的信息以及是否来自 Burst 传输。传输可以是： • 单一传输 • 递增爆发，地址边界不回卷 • 回卷 Burst 传输，在特殊的地址边界回卷每个传输包括： Address phase 地址相位 Data phase 一个地址和控制周期数据相位一个或多个数据周期 XGY 2917 西安- 6 -

7 AMBA 3 AHB-Lite 技术协议 Slave 无法响应被扩展的地址相位，因为所有的 Slave 必须在指定周期内采样完地址。但是 Slave 可以响应由 Master 通过使用 HREADY 信号扩展的数据相位。HREADY 为低时，将会在传输中插入一个等待状态，从而可使 Slave 有额外的时间来提供或采样数据。 Slave 通过使用 HRESP 来表示传输成功或失败。因为 AHB-Lite 是一个单 Master 总线接口，如果需要多个 Master，就需要一个部件来隔离每个 Master。这就需要一个仲裁器。图 1-4 是一个多层 AHB-Lite 系统的例子： 1.3 多层 AHB-Lite 图 1-4 多层AHB-Lite框图 XGY 2917 西安- 7 -

8 AMBA 3 AHB-Lite 技术协议在图 1-4 中，Master1 和 Master2 各自都可以访问 Slaves1、2、3。仲裁器就必须对这三个 Slave 的访问进行控制，Master1 不访问 Slave4 和 5,就不需要仲裁器进行控制，这样可以简化部件的复杂程度。更多的信息可以参看：《Multi-layer AHB Overview》。表 2-2 列出了由 Master 生成的信号：描述 32-bit系统地址总线名称 HADDR[31:0] HBURST[2:0] HMASTLOCK 目的地 Slave 解码器 Slave Slave HPROT[3:0] Slave Burst类型指示，支持固定长度的4、8和16拍当为高时，表示当前传输是锁定序列的一部分。与地址和控制信号具有相同时序。保护控制信号提个额外的关于总线访问的信息，主要用在一些需要调用某种级别保护的 Slave 模块中。 XGY 2917 西安- 8 - 第二章信号描述 2.1 全局信号 2.2 Master 信号表 2-1 列举出了本协议中使用的全局信号：目的地名称 HCLK HRESETn Clock source Reset controller 总线复位信号，低有效总线时钟，所有的信号与该时钟的上升沿相关描述表 2-1 全局信号表 2-2 Master信号

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