1 APB介紹

高級(jí)外設(shè)總線 （APB） 是高級(jí)微控制器總線架構(gòu) （AMBA） 協(xié)議系列的一部分。它定義了一個(gè)低成本接口，該接口針對(duì)最低功耗和降低的接口復(fù)雜性進(jìn)行了優(yōu)化。APB 協(xié)議不是流水線的，使用它連接到不需要 AXI 協(xié)議高性能的低帶寬外設(shè)。

APB 協(xié)議將信號(hào)轉(zhuǎn)換與時(shí)鐘的上升沿相關(guān)聯(lián)，以簡(jiǎn)化將 APB 外設(shè)集成到任何設(shè)計(jì)流程中的過(guò)程。每次傳輸至少需要兩個(gè)周期。APB 可能相連的接口：

? AMBA 高級(jí)高性能總線 （AHB）

? AMBA 高級(jí)高性能總線精簡(jiǎn)版 （AHB-Lite）

? AMBA 高級(jí)可擴(kuò)展接口 （AXI）

? AMBA 高級(jí)可擴(kuò)展接口精簡(jiǎn)版 （AXI4-Lite）

可以使用它來(lái)訪問(wèn)外圍設(shè)備的可編程控制寄存器。APB 版本：

? AMBA 2 APB Specification

? AMBA 3 APB Protocol Specification v1.0

? AMBA APB Protocol Specification v2.0

2 信號(hào)描述

3 操作狀態(tài)機(jī)

IDLE： 這是 APB 的默認(rèn)狀態(tài)。

SETUP： 當(dāng)需要傳輸時(shí)，總線進(jìn)入 SETUP 狀態(tài)，此時(shí)相應(yīng)的選擇信號(hào) PSELx 被置位。 總線只在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)保持在 SETUP 狀態(tài)，并且總是在時(shí)鐘的下一個(gè)上升沿移動(dòng)到 ACCESS 狀態(tài)。

ACCESS： 使能信號(hào) PENABLE 在 ACCESS 狀態(tài)下有效。 地址、寫(xiě)、選擇和寫(xiě)數(shù)據(jù)信號(hào)在從 SETUP 到 ACCESS 狀態(tài)的轉(zhuǎn)換期間必須保持穩(wěn)定。

退出 ACCESS 狀態(tài)由從機(jī)的 PREADY 信號(hào)控制：

? 如果從機(jī)將 PREADY 保持為低電平，則外圍總線保持在 ACCESS 狀態(tài)。

? 如果 PREADY 被從器件驅(qū)動(dòng)為高電平，則退出 ACCESS 狀態(tài)，如果不需要更多傳輸，則總線返回 IDLE 狀態(tài)?；蛘?，如果另一個(gè)傳輸緊隨其后，則總線直接移動(dòng)到 SETUP 狀態(tài)。

4 APB寫(xiě)操作

時(shí)序分析：

在 T1，寫(xiě)傳輸開(kāi)始地址 PADDR、寫(xiě)數(shù)據(jù) PWDATA、寫(xiě)信號(hào) PWRITE 和選擇信號(hào) PSEL 開(kāi)始，在 PCLK 的上升沿寄存。這稱(chēng)為寫(xiě)傳輸?shù)慕㈦A段。

在 T2，使能信號(hào) PENABLE 和就緒信號(hào) PREADY 在 PCLK 的上升沿寄存。

置位時(shí)，PENABLE 指示傳輸?shù)脑L問(wèn)階段的開(kāi)始。

置位時(shí)，PREADY 表示從機(jī)可以在下一個(gè)上升沿完成傳輸 PCLK 的邊緣。

地址 PADDR、寫(xiě)數(shù)據(jù) PWDATA 和控制信號(hào)都保持有效，直到傳輸在 T3 完成，即訪問(wèn)階段結(jié)束。

使能信號(hào) PENABLE 在傳輸結(jié)束時(shí)無(wú)效。選擇信號(hào) PSEL 也被置為無(wú)效，除非在傳輸之后緊接著另一個(gè)傳輸?shù)酵煌庠O(shè)。

5 APB讀操作

時(shí)序分析：

從圖中可發(fā)現(xiàn)除了PWRITE信號(hào)是倒過(guò)來(lái)有效外，APB 讀操作時(shí)序圖和APB寫(xiě)操作時(shí)序圖非常相似，在這里不再作詳細(xì)的解釋。要特別注意的是，在 T3 后，也就是在進(jìn)入ACESS周期后，APB Slave必須要將 Master 所要讀取的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，以便 Master 可以在 ACESS 周期末被 T4 正時(shí)鐘沿觸發(fā)時(shí)正確的將數(shù)據(jù)讀取。

編輯：jq