前序：

• 时序图惯例

　　　　　　注：总线和信号中的阴影部分为未定义，所以该区域可以是任何值。

1. 版本2.0的AMBA总线概况：
   1. 该版本的AMBA(高级微控制器总线)定义了三种不同的总线；
      • 高级高性能总线(AHB)；Advanced High Performance Bus
      • 高级系统总线(ASB)；Advanced System Bus
      • 高级外设总线(APB)；Advanced Periperal Bus
   • 术语：
     • 总线周期：总线时间的基本单元
       • 对于AHB协议和APB协议是上升沿到上升沿的转移时间；
       • 对于ASB是下降沿到下降沿的转移；
     • 总线传输：对数据目标的读写操作
       • AHB和ASB总线传输会持续有一个或多个总线周期，传输会在收到从机地址的完成响应后终止；ASB支持字节(8位)、半字(16位)、字(32位)，AHB扩展到64位和128位；
       • ASB总是需要两个总线周期；
     • 突发操作：
       • 一个或多个数据传输，由总线主机发起，在地址空间增加时传输宽度会与其保持一致。
       • 每次传输增加的步长由传输大小决定(字节，半字，字)，对于APB不支持突发操作。

2. 基于AMBA 的典型微控制器

   1. 基于AMBA的典型微控制器包括：
   2. 高性能ARM处理器；
   3. 高带宽片上RAM；
   4. 高带宽存储器接口；
   5. DMA总线主机；
   6. 桥接器连接的APB外设。
      
      • 微控制器中AHB的特点：
        1. 高性能；
        2. 通道操作；
        3. 多主线总机；
        4. 突发传输；
        5. 分割传输
      • 微控制器中APB的特点：
        • 低功耗；
        • 地址锁存与控制；
        • 接口简单；
        • 适合大多数外设；
3. APB介绍：
   • APB作为总线高性能通道的二级总线，提供基本外设宏单元之间的通信接口。这些典型的外设有以下特征：
     1. 有存储器映射的寄存器接口；
     2. 没有高带宽接口；
     3. 通过可编程的控制来访问；
   • APB优化了最小功率消耗并降低了接口的复杂度；APB应该被用作任何低带宽和不需要通道总线接口的高性能的外设接口。
   • APB的优点：
     1. 易于实现较高频率的操作；
     2. 性能和时钟的脉冲间隔比(占空比)无关；
     3. 通过使用单时钟沿来简化静态时序分析；
     4. 对自动测试插入无需考虑特殊情况；
     5. 许多专用集成电路(ASIC)库对上升沿寄存器可以优先选择；
     6. 易于集成到基于周期的仿真器中；
   • APB桥提供所有地址、数据和控制信号的锁存，以及一个二级译码器产生外设的选择信号；
   • APB从机的接口规格：
     1. 不分通道：整个访问中地址和控制信号有效；
     2. 外设不使用时保持静态：当无外设活动时，功耗为0；
     3. 无时钟接口：通过选通脉冲时序译码产生时序；
     4. 允许无毛刺透明锁存工具：整个访问过程写数据有效。
4. APB总线的应用场景：
   1. • 1. 简单的寄存器映射从机设备；
        2. 时钟不能够全局布通的超低功耗接口；
        3. 分组窄总线外设应避免挂接到系统总线上；
5. AHB介绍：
   • AHB为高性能可综合设计的要求而产生的，支持多总线主机和提供高宽带操作的高性能总线。实现了高性能，高时钟频率系统的一下特征要求：
     1. 突发处理；
     2. 分块处理；
     3. 单周期总线主机移交；
     4. 单时钟沿操作；
     5. 非三态执行；
     6. 更宽的数据总线架构(可扩展到64位或者128位)。
   • AHB的设计可能包含一个或者多个主机，一个典型的系统至少包含处理器和测试接口，也可以包含直接数据存储器(DMA)和数字信号处理器(DSP)作为总线主机。
   • 外部存储器接口，APB桥和任何内部存储器是最常见的AHB从机。低带宽的都是连接到APB上。
6. AHB总线系统设计包含的部分：
   1. AHB总机：    总线主机能够通过控制地址和控制信息发起读写操作。可以有多个总线主机，但任何时候只允许一个总线主机处于有效状态并能够使用总线；
   2. AHB从机：    总线从机在给定的地址空间范围内响应读写操作。总线从机将成功、失败或者等待数据传输的信号返回给有效的主机；
   3. AHB仲裁器： 总线仲裁器确保每次只有一个总线主机被允许发起数据传输。即使仲裁协议已经固定，任何一种仲裁算法，比如最高优先级或者公平访问都能够根据应用要求得到有效地执行；
      • AHB必须只包含一个仲裁器。
   4. AHB译码器：AHB译码器用来对每次传输进行地址译码并且在传输中包含一个从机选择信号。
      • AHB必须包含中央译码器
7. 选择AHB的场景或者理由：
   • 新设计建议使用AHB，不仅是因为AHB提供更高的宽带解决方案，也因为单时钟协议使得典型ASIC开发时使用的自动化工具更容易综合。
   • 完整的AHB/ASB的使用范围：
     1. 总线主机；
     2. 片上存储接口；
     3. 带FIFO接口的高带宽外设；
     4. DMA从机外设；
8. 系统总线和外设总线分开的原因：
   • 有大量外设宏单元的设计中，增加的总线负载会导致功耗增加和性能的下降；
   • 当需要进行时序分析时，总线上速度最慢的单元会限制最大性能；
   • 很多简单的外设仍需要锁存地址和控制信号；
   • 很多外设单元仅只需要一个简单的选择脉冲来传递宏单元上的选择信号和总线读写操作，没有广播到每个外设的要求
9. AMBA规范的特点：
   1. 工艺独立性：AMBA是一种与工艺无关的片上协议；
   2. 电气特性：    AMBA未规范任何电气特征有关的信息，这完全取决于设计所选择的产生处理工艺；
   3. 时序规范：    AMBA未定义精准的时序要求，使用者具有很大的自由度。