AMBA3 AHB-Lite协议详解：基本传输与信号结构

本文档详细介绍了AMBA3 AHB-Lite协议的基本传输机制，这是一种广泛应用于ARM SoC (System-on-Chip)中的高性能接口标准。AHB-Lite协议简化了系统内核与外设之间的通信，提高了带宽效率和性能。 首先，3.1节重点讲解了基本传输过程。在一个AHB-Lite传输中，它分为两个阶段：地址相位和数据相位。地址相位持续一个HCLK周期，直到被上一传输扩展；数据相位则可能需要多个HCLK周期，由Slave通过HREADY信号来控制传输周期。HWRITE信号用于指示数据方向，当其为高时，Master将数据发送到写数据总线；当为低时，Slave需从读数据总线获取数据。 简单的传输包括一个没有等待状态的两个时钟周期：在HCLK上升沿，Master设置地址和控制信号；随后，Slave在下一个HCLK上升沿接收这些信息，并通过HREADY信号响应。这种重叠的设计允许地址和数据在不同时钟周期交替进行，提升了总线操作的性能。 此外，文档还讨论了如何在传输中插入等待状态，例如，图3-3展示了带有两个等待状态的读传输。这增加了Slave处理传输所需的时间，以确保数据完整性和准确性。 传输类型和特性方面，协议详细描述了锁定传输、传输大小（包括单个字节、半字和整数）、Burst操作（如Busy传输后Burst终止、提前终止以及实际的例子）以及等待传输，包括如何在等待状态期间修改地址。 总线互连部分涵盖了地址译码和默认Slave的配置，以及总线级连接的实现。同时，Slave响应信号的处理，如传输完成、传输挂起和错误响应，对保证数据交换的正确性至关重要。 数据总线设计涉及到写和读总线的使用，以及数据大小端模式的选择。在不同的总线宽度下，如何让宽Slave或窄Slave与宽Master交互也有详细规定。 最后，章节7讨论了时钟和复位的需求，强调了这些基础时序对于保证协议稳定性和一致性的重要性。 AMBA3 AHB-Lite协议是一个全面的指南，涵盖了从基本传输机制到信号管理、总线连接和时钟管理的方方面面，旨在为设计和实现高效能、低功耗的SoC架构提供清晰的规范。理解并遵循这些规则，有助于优化系统性能，减少冲突，确保设备间的无缝协作。