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          AMBA片上總線在基于IP復用的SoC設計中的應用

          作者: 時間:2013-04-19 來源:網(wǎng)絡 收藏

          引言

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/189632.htm

          隨著深亞微米工藝技術(shù)日益成熟,集成電路芯片的規(guī)模越來越大。數(shù)字IC從基于時序驅(qū)動的設計方法,發(fā)展到基于IP復用的設計方法,并在SOC設計中得到了廣泛應用。在基于IP復用的設計中,設計是最關(guān)鍵的問題。為此,業(yè)界出現(xiàn)了很多標準。其中,由ARM公司推出的受到了廣大IP開發(fā)商和系統(tǒng)集成者的青睞,已成為一種流行的工業(yè)標準片上結(jié)構(gòu)。規(guī)范主要包括了AHB(Advanced High performance Bus)系統(tǒng)總線和APB(Advanced Peripheral Bus)外圍總線。

          片上總線

          AMBA 2.0規(guī)范包括四個部分:AHB、ASB、APB和Test Methodology。AHB的相互連接采用了傳統(tǒng)的帶有主模塊和從模塊的共享總線,接口與互連功能分離,這對芯片上模塊之間的互連具有重要意義。AMBA已不僅是一種總線,更是一種帶有接口模塊的互連體系。下面將簡要介紹比較重要的AHB和APB總線。

          AHB簡介

          AHB主要用于高性能模塊(如CPU、DMA和DSP等)之間的連接,作為的片上系統(tǒng)總線,它包括以下一些特性:單個時鐘邊沿操作;非三態(tài)的實現(xiàn)方式;支持突發(fā)傳輸;支持分段傳輸;支持多個主控制器;可配置32位~128位總線寬度;支持字節(jié)、半字節(jié)和字的傳輸。AHB 系統(tǒng)由主模塊、從模塊和基礎結(jié)構(gòu)(Infrastructure)3部分組成,整個AHB總線上的傳輸都由主模塊發(fā)出,由從模塊負責回應?;A結(jié)構(gòu)則由仲裁器(arbiter)、主模塊到從模塊的多路器、從模塊到主模塊的多路器、譯碼器(decoder)、虛擬從模塊(dummy Slave)、虛擬主模塊(dummy Master)所組成。其互連結(jié)構(gòu)如圖1所示。

          AMBA片上總線在基于IP復用的SoC設計中的應用

          APB簡介

          APB主要用于低帶寬的周邊外設之間的連接,例如UART、1284等,它的總線架構(gòu)不像AHB支持多個主模塊,在APB里面唯一的主模塊就是APB 橋。其特性包括:兩個時鐘周期傳輸;無需等待周期和回應信號;控制邏輯簡單,只有四個控制信號。APB上的傳輸可以用如圖2所示的狀態(tài)圖來說明。

          1)系統(tǒng)初始化為IDLE狀態(tài),此時沒有傳輸操作,也沒有選中任何從模塊。

          2)當有傳輸要進行時,PSELx=1,PENABLE=0,系統(tǒng)進入SETUP狀態(tài),并只會在SETUP 狀態(tài)停留一個周期。當PCLK的下一個上升沿時到來時,系統(tǒng)進入ENABLE 狀態(tài)。

          3)系統(tǒng)進入ENABLE狀態(tài)時,維持之前在SETUP 狀態(tài)的PADDR、PSEL、PWRITE不變,并將PENABLE置為1。傳輸也只會在ENABLE狀態(tài)維持一個周期,在經(jīng)過SETUP與ENABLE狀態(tài)之后就已完成。之后如果沒有傳輸要進行,就進入IDLE狀態(tài)等待;如果有連續(xù)的傳輸,則進入SETUP狀態(tài)。


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