【AHB】初识 AHB 总线

AHB 与 APB、ASB同属于 AMBA 总线架构规范，该总线规范由 ARM 公司提出。

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目录

一、AHB 总线

二、AHB 总线组成

三、AHB 主从通信过程

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一、AHB 总线

AHB（Advanced High Performance Bus）,意为高级高性能总线，能将微控制器（CPU）、高带宽的外部存储器接口、高带宽的片上RAM、DMA总线等各种拥有AHB接口的控制器连接起来，构成一个完整的 SOC 系统。可以通过 AHB-APB 桥来连接 APB。

APB（Advanced Peripheral Bus），意为高级外设总线，通常用于低带宽外设之间的连接，比如UART、SPI、TIMER、KEYPAD等低速外设。

二、AHB 总线组成

AHB 总线可以将 DMA、高速RAM、高速存储器等具备 AHB 接口的控制器连接起来，这些控制器/硬件设备大体可以分为四类。

• AHB 主设备：总线主机可以通过地址和控制信息发起一次读 / 写操作。某个时刻仅有一个主机占用总线
• AHB 从设备：总线从机响应主机发起的读写操作。总线从机 会将读写成功或者失败的信号反馈给主设备
• AHB 仲裁器：当存在多个设备申请占用总线时，会发起仲裁，确保每次只有一个设备占用总线
• AHB 译码器：用来对每次传输进行地址译码，并在传输中包含一个从设备的选择信号

为了方便主 / 从设备的地址和数据传输，每个主 / 从设备都会连接三根总线

• HADDR：地址控制总线
• HWDATA：写数据总线（用于从 Master 到 Slave 的数据传输）
• HRDATA：读数据总线（用于从 Slave 到 Master 的数据传输）

三、AHB 主从通信过程

选择主设备

需要占用总线的 Master 向仲裁器发出请求，冲裁器授权给指定的 Master。任一时刻只能有一台 Master占用总线，占用总线的 Master 可以对其指定的 Slave 进行读写操作。

选择从设备

Master 发出地址和控制信号，提供地址信息、传输方向、带宽和brust类型。译码器根据地址和控制信号确定那个Slave与Master进行数据通信。

• 地址周期：传输地址。占用一个周期
• 控制周期：传输读写方向。占用一个周期
• 数据周期：传输数据。占用一个或多个周期（通过 HREADY 信号控制周期数目）

数据传输

一般情况下只有当 Master 完成一次完整的数据传输，冲裁器才会授权给其他 Master 接入总线。有的时候为避免过大的判决延迟，冲裁器也可能打断 burst 传输。这种情况下 Master 必须再次接入总线以进行剩余部分的传输。

参考文章：

FPGA奈克斯特——AMBA（AHB）总线初识及接口定义 - 知乎 (zhihu.com)

AHB总线协议(一) - 迈克老狼2012 - 博客园 (cnblogs.com)

AMBA总线—AHB总线协议详解_qq_28541715的博客-CSDN博客