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SmartFusion应用指南MSS-AMBA相关文档阅读笔记2010/12/15Embeddedhengheng1AHBBUSMATRIX---MSS的脊梁1.1AHBBUSMATRIX简介AHBBUSMATRIX是多层AHB矩阵。允许一个主机操作A从机，另一个主机操作B从机。当二者同时对C进行操作时，仲裁模块发挥作用，采用客户定制的方式或者乒乓方式对主机进行仲裁。理论吞吐量为16Gbps.通过上图，得知AHBMARTIX共拥有5个MASTER和8个SLAVE。在AHBBUSMATRIX中实现的路径是理论路径的子集。此外，CORTEX-M3的IBUS和DBUS在MATRIX内部被多路选择，因此公用一个MASTERPORT，二者无法同时激活。1.2AHBBUSMATRIX连接关系通过上表可以得知，AHBBUSMATRIX中各master与slave的连接权限。一般来说，除了CORTEX-M3外的master和slave在上电时都会被关掉，用户需要通过设置AHB_MATRIX_CR中的相关位来打开这些master和slave。CORTEX-M3是系统中唯一可以是使能其他MASTER的MASTER,因为其PPB总线上挂了一个可以使能其他MASTER的控制寄存器。注意，关于ENVM使用时，需要明确一点，在命令ENVM进行编程或者擦写时，其他MASTER不会自动得知ENVM是不可读取的。因此，此时需要通过软件信号来控制其他MASTER的连接路径。1.3仲裁简介：仲裁器在slave的端口上。通常仲裁方式分为两种:循环方式和权重循环方式。通过设置AHB_MATRIX_CR中的COM_WEIGHTEDMODE位来切换。循环方式权重循环方式2.AMBABUS简介：（结合ACTEL的IPCore）2.1AHBLiteCoreAHBLiteCore是AHBLite总线的一种多层实现，它包含2个Master，16个Slave和1第17个超大空间的slave。Remap功能只针对master0使用，用于切换slot0和slot1的映射地址。引脚拉高代表使用,否则就拉低。2.1.1拥有两种操作模式：固定地址空间16个SLAVE，每个256M（2的28次方，高四位用于选中1个SLAVE）固定地址空间15个SLAVE，每个64K，此外还有16个4k的Init/ConfigClient,额外的还有一个极大的slave，为2G。（建议使用此模式）2.1.2内存映射计算：建议使用第二种配置方式，而且从机的挂靠最好从slot5开始。每个Slot占用空如下：2.2AHBLite知识简介AHBLite是一种支持单Master的高带宽的总线接口其特性如下：AHBLite的Slave多为内部的存储设备，外部存储器接口，和高吞吐量的外设。为了保证系统的性能，低吞吐量的外设都挂在AHBLITE的slave—APBBridge上。2.2.1基本结构介绍下图为一个简单的单Maste三Slave系统连接图。其中，总线内部互连结构包含了地址译码器和SlaveToMaster的多路选择器。保证合理的选通。Master主机提供地址和控制信号用来实现读写操作。Slave从机返回主机的信号如下:从机接口信号如下：Decorder译码器对每次传输的地址进行译码，提供选择信号。此外，也对多路选择器提供控制信号。Multiplexor多路选择器用于将读数据总线和响应进行多路选择。2.2.2传输过程简介：主机通过驱动地址信号和控制信号来开始传输。这些信号包含了地址，传输方向，传输宽度及确定是否是突发传输的一部分。传输类型如下：传输的过程包含以下两个部分：从机无法要求主机延长地址周期，因此必须在所有从机必须在地址周期获取地址。但是，从机可以要求主机延长数据周期，拉低HREADY信号来使主机插入等待周期，为从机提供足够的时间进行提供数据或扑捉数据。2.2.3多层AHBLite由于AHBLite是单主机系统，所以要实现多主机系统，必须引入多层互联模块来隔离各个主机，同时实现共享对从机的通道，此外，此模块还要提供对从机的仲裁。多层互联模块包含以下两个部分：当多层都打算持续读写同一个从机时，此时，多层互联中的仲裁发挥作用决定哪层获得权力，未获得的使用HREADY使其等待，直至轮到其传输。每个从机都有自己的仲裁机制：2.3.3.1具体实现形式：随着层数的增加，内部互联模块的资源占用会快速增加。采用以下方案降低面积：局部从机方案：由于部分从机只会被某主机使用，因此，可以采用此种方案。多从机映射为一个从机口,适合多个低吞吐量的从机，例如APBBridge。多主机公用一层,多用于测试端口分立的主从系统,可以共用一个SLAVE作为BUFFER2.2.4信号列表代指信号由谁产生全局信号：主机信号：从机信号：译码信号：2.2.5传输介绍：基本传输：包含一个地址周期，一个数据周期。1.主机在HCLK的上升沿后，驱动地址和控制信号。2.从机在下一个HCLK的上升沿，采用地址和控制信号。3.从机采样地址和控制信号后，它开始驱动HREADY信号，此信号在第三个HCLK被采样。传输类型：2.2.6HCLK和HRESET_NA.每一个AHBLite组件拥有单独的HCLK，输入数据在HCLK的上升沿采集，输出数据在HCLK的上升沿后发生变化。B.HRESETN用于复位总线上的所有组件。一般来说，异步复位，同步释放。C.复位时，主机的控制和地址信号必须为可知的状态，而且HTRANS必须为IDLE。D.复位时，从机的HREADYOUT必须为高，保证传输可以进行。2.2.7SlaveResponseSignals主机开始传输后，从机便开始控制传输的进度。主机一旦开始一个传输，便无法结束此传输。从机在连通后，通过HREADY和HRESP来反映状态。从机可以通过以下三种方式结束传输：补充：ERROR响应错误响应需要两个周期：第一个周期：从机将HRESP置高，用于显示错误，同时将HREADY拉低，用于延长一个周期。第二个周期：从机将HREADY置高，结束传输；HRESP保持高电平，表示ERROR发生。两个周期的原因：在从机进行提示有错误发生时，主机已经在向总线发送下一个传输的地址。采用两个周期的操作，可以给予主机足够的时间结束下一个传输，并且将HTRANS置为IDLE状态。2.2.8BusInterconnection2.2.8.1地址译码：中央地址译码提供一个HSELX信号，为总线上的每一个从机提供选择信号从机必须只能在HREADY为高时，采样HSEL,地址和控制信号，表示当前传输已经结束。每个从机分配的地址空间至少为1KB，与之相对应，主机设计的递增型传输不能超过1KB。从而保证不会超越寻址边界。补充：2.2.8.2总线互联2.3APBBridgeCore2.3.1使用规则只能有一个APB3主机挂到此桥上，通过主机的PSEL和PADDR信号进行译码确定指向从机的PSEL信号，从而，一个时刻只能沟通一个从机。2.3.2寻址方式：直接寻址和间接寻址。直接寻址：所有的16个APB从机节点拥有相同的地址空间。间接寻址：第一个节点拥有4GB（2^32）的寻址空间，第二个节点不用，而作为第一个节点的地址寄存器，其他的同直接寻址。间接寻址时，PCLK才有作用，而且地址端口宽度为32；直接寻址时，地址宽度为24.2.3.3资源占用APB3的资源占用量为38Tile。2.4APB接口APB接口是一种为低速外设提供的低功耗和低复杂度的接口。一般来说，连接的外设都为低带宽，而且不要求很高性能，不支持流水线操作。KeyFeature:为外设的可编程的控制寄存器提供接口。