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APB总线总结

时间:2024-09-13 21:03:41浏览次数:9  
标签:总结 PREADY 总线 传输 PENABLE APB PPROT PSLVERR

APB总结

一、简介

APB提供了一个低功耗的接口,并降低了接口的复杂性。APB接口用在低带宽和不需要高性能总线的外围设备上。APB是非流水线结构,所有的信号仅与时钟上升沿相关,这样就可以简化APB外围设备的设计流程,每个传输至少耗用两个周期。

二、信号列表

信号名 来源 描述
PCLK 时钟源 时钟
PRESETn 系统 复位,低有效
PADDR APB桥 地址总线,最大32位
PSELx APB桥 选择
PENABLE APB桥 使能,该信号指示APB的第二个周期及以后的阶段
PWRITE APB桥 读写方向,高为写,低为读
PWDATA APB桥 写数据,最高32位
PSTRB APB桥 写掩码,PSTRB[n]对应PWDATA[(8n + 7):(8n)]。读传输不必
PPROT APB桥 保护类型。有normal,privileged,secure三种保护类型
PREADY 从机 准备。从设备利用该信号进行拓展APB传输
PRDATA 从机 读数据,最高32位
PSLVERR 从机 传输失败

三、传输

3.1 写传输

写传输有两种,一种等待模式,一种非等待模式

3.1.1 非等待模式

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T1时刻为设置阶段。选择信号PSEL置位,意味着PADDRPWRITEPWDATA有效。

T2时刻为访问阶段。当PENABLE被置位后,表示传输进行中。PREADY标志传输完成。在传输完成前,PADDRPWDATA以及其他控制信号必须保持稳定。

传输结束后,如果没有紧接着对该外设的下次传输,则PENABLE拉低,PSEL也拉低。

3.1.2 等待模式

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等待模式展示了从设备如何利用PREADY 信号延长传输。在访问阶段,当PENABLE为高电平时,可以通过驱动 PREADY 为低电平来延长传输。以下信号在附加循环中保持不变:PADDR PWRITE PSEL PWDATA PENABLE

PENABLE低电平时,PREADY可以取任何值。这确保了固定两周期访问的外设可以将 PREADY 连接到高电平。 Note:建议在传输后不要立即更改地址和写入信号,而是保持稳定直到发生另一次访问。这降低了功耗。

3.2 写掩码

高有效,一位对应一个字节

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3.3 读传输

读也分两种,等待模式和非等待模式。

3.3.1 非等待模式

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类似写传输。从设备必须在读取传输结束之前提供数据。

3.3.2 等待模式

类似写传输,

以下信号在附加循环中保持不变:PADDR PWRITE PSEL PENABLE(比写传输少了一个WDATA)。

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3.4 错误响应

可以使用 PSLVERR 来指示 APB 传输的错误情况。读取和写入事务都可能发生错误情况。

PSLVERR 仅在 APB 传输的最后一个周期内有效,此时PSELPENABLEPREADY 均为高电平。 建议(但不是必须)在未采样时将 PSLVERR 驱动为低电平。即当PSELPENABLEPREADY 中的任何一个为低时。收到错误的事务可能会也可能不会改变外围设备的状态。这是特定于外设的,两者都可以接受。

当写事务收到错误时,这并不意味着外设内的寄存器尚未更新。收到错误的读取事务可能会返回无效数据,对于读取错误,外设不需要将数据总线驱动为全0。

APB 外设不需要支持 PSLVERR 引脚。如果外设不包括该引脚,则APB桥的相应输入被连接到低电平。

3.4.1 写错误

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3.4.2 读错误

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3.4.3 PSLVERR映射

当不同协议桥接时,

从AXI到APB: PSLVERR -> RRESP读/BRESP写

从AHB到APB: PSLVERR -> HRESP

3.5 保护机制支持

为了支持复杂的系统设计,系统中的互连和其他设备通常需要针对非法传输的保护机制。APB由PPROT[2:0]支持。

PPROT 保护 描述 备注
PPROT[0] normal或privileged privileged等级更高 低为normal,高为privileged
PPROT[1] secure或non-secure 提供需求更大的保护等级区分度 低为secure,高为non-secure
PPROT[2] data或instruction 指示类型,但仅作为提示,不一定准确 低为data,高为non-instruction

提示:PPROT的主要用途是作为安全和非安全传输的指示。使用PPROT[2]和PPROT[0]的不同解释是可以自定义的。

四、操作状态

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状态机通过以下状态运行:

  1. IDLE :APB 的初始状态。

  2. SETUP :当需要传输时,总线进入 SETUP 状态,此时相应的选择信号PSELx被置位。总线只在一个时钟周期内保持在 SETUP 状态,并且总是在时钟的下一个上升沿移动到 ACCESS 状态。

  3. ACCESS :使能信号 PENABLE 在 ACCESS 状态下有效。地址、写、选择和写数据信号在从 SETUP 到 ACCESS 状态的转换期间必须保持稳定。退出 ACCESS 状态由从机的 PREADY 信号控制:

    • 如果 PREADY 被从设备保持为低电平,则外围总线保持在ACCESS状态。
    • 如果 PREADY 被从设备驱动为高电平,则退出 ACCESS 状态,如果不需要更多传输,则总线返回 IDLE 状态。或者,如果另一个传输紧随其后,则总线直接移动到 SETUP 状态。

标签:总结,PREADY,总线,传输,PENABLE,APB,PPROT,PSLVERR
From: https://www.cnblogs.com/HiDark/p/18412864

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