AMBA3 AHB-Lite学习笔记

原创

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#学习 #fpga开发

于 2022-05-20 15:50:00 首次发布

本文深入解析了Advanced High-performance Bus（AHB）总线协议，涵盖传输类型、突发传输、锁定机制、传输等待、地址译码、从机响应以及仲裁机制。重点讨论了HTRANS、HBRUST、HMASTLOCK信号的作用，以及如何处理突发传输的终止和提早结束。此外，还详细阐述了仲裁器的工作原理，包括HBUSREQx、HGRANTx信号的交互，以及默认主机和SPLIT传输的概念。

信号

全局信号

在这里插入图片描述
时钟信号与复位信号

主机

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HADDR 地址
HBURST 突发传输单次传输或者突发传输，支持定长4,8，16拍突发传输可以自增或warapping 不定长的自增突发也支持
HMASTERLOCK 主机锁定高电平表示当前传输是锁定序列与地址和控制信号有相同时序
HPORT 保护控制信号
HSIZE 传输大小，字节，半字，字
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HTRANS 传输类型，包括IDLE BUSY NONSEQ SEQ
HWDATA 写数据推荐32位
HWRITE 读或写

从机

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HRDATA 读数据
HREADYOUT 高电平表示传输都已经完成，低电平表示传输扩展
HRESP 低电平OKAY，高电平ERROR

译码

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HSEL 从机片选

选择

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HRDATA 通过译码选择读的数据
HREADY 高电平表示上一次传输完成
HRESP 通过译码选择传输响应

传输

3.1 基本

在这里插入图片描述
与APB不同，Write Data在data phase才有效，这是为了实现流水线

HREADY表示一次传输完成，可以起到传输等待的效果（一般出现在data phase）
主机在等待时会保持数据稳定

data phase的扩展会带动下一个周期的address phase的扩展

3.2 传输类型

HTRANS

在这里插入图片描述

00 闲置
两次burst之间的无效，下一次换新的burst

01 忙碌
两次burst之间的无效，下一次为同样的burst
此时的地址和控制信号应该反映为下一次突发传输
此拍从机无须响应

10 非连续
突发的第一次传输或单个传输。地址和控制信号与之前的传输无关。

11 连续
突发中的连续传输。地址与之前的传输有关。控制信息与之前的相同。

NONSEQ或者IDLE代表着前一个突发传输完成
在这里插入图片描述
T0 四拍的读由NONSEQ开始
T1 主机插入一个BUSY来延迟传输，从机响应第一拍的数据
T2 主机传输第二拍，从机无响应
T3 主机传输第三拍，从机响应第二拍
T4 主机传输最后一拍，从机的第三拍无法响应，以HREADY插入等待
T5 主机维持最后一拍的信号，从机响应第三拍
T6 从机响应最后一拍的信号
这里的HBURST为INCR模式，表示地址累加的传输累加的大小由HSIZE决定

3.3 锁定

如果主机需要锁定访问，需要断言HMASTLOCK
表示当前传输序列不可分割
在这里插入图片描述
锁定传输完成，建议插入IDLE transfer
大多数从机不需要实现HMASTLOCK，因为它们只能按照接收顺序执行传输。可以由多个主设备访问的从设备，例如多端口存储器控制器（MPMC），必须实现HMASTLOCK信号。