1 APB介紹

高級外設總線 （APB） 是高級微控制器總線架構 （AMBA） 協議系列的一部分。它定義了一個低成本接口，該接口針對最低功耗和降低的接口復雜性進行了優化。APB 協議不是流水線的，使用它連接到不需要 AXI 協議高性能的低帶寬外設。

APB 協議將信號轉換與時鐘的上升沿相關聯，以簡化將 APB 外設集成到任何設計流程中的過程。每次傳輸至少需要兩個周期。APB 可能相連的接口：

? AMBA 高級高性能總線 （AHB）

? AMBA 高級高性能總線精簡版 （AHB-Lite）

? AMBA 高級可擴展接口 （AXI）

? AMBA 高級可擴展接口精簡版 （AXI4-Lite）

可以使用它來訪問外圍設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 信號描述

3 操作狀態機

IDLE： 這是 APB 的默認狀態。

SETUP： 當需要傳輸時，總線進入 SETUP 狀態，此時相應的選擇信號 PSELx 被置位。 總線只在一個時鐘周期內保持在 SETUP 狀態，并且總是在時鐘的下一個上升沿移動到 ACCESS 狀態。

ACCESS： 使能信號 PENABLE 在 ACCESS 狀態下有效。 地址、寫、選擇和寫數據信號在從 SETUP 到 ACCESS 狀態的轉換期間必須保持穩定。

退出 ACCESS 狀態由從機的 PREADY 信號控制：

? 如果從機將 PREADY 保持為低電平，則外圍總線保持在 ACCESS 狀態。

? 如果 PREADY 被從器件驅動為高電平，則退出 ACCESS 狀態，如果不需要更多傳輸，則總線返回 IDLE 狀態。或者，如果另一個傳輸緊隨其后，則總線直接移動到 SETUP 狀態。

4 APB寫操作

時序分析：

在 T1，寫傳輸開始地址 PADDR、寫數據 PWDATA、寫信號 PWRITE 和選擇信號 PSEL 開始，在 PCLK 的上升沿寄存。這稱為寫傳輸的建立階段。

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

置位時，PENABLE 指示傳輸的訪問階段的開始。

置位時，PREADY 表示從機可以在下一個上升沿完成傳輸 PCLK 的邊緣。

地址 PADDR、寫數據 PWDATA 和控制信號都保持有效，直到傳輸在 T3 完成，即訪問階段結束。

使能信號 PENABLE 在傳輸結束時無效。選擇信號 PSEL 也被置為無效，除非在傳輸之后緊接著另一個傳輸到同一外設。

5 APB讀操作

時序分析：

從圖中可發現除了PWRITE信號是倒過來有效外，APB 讀操作時序圖和APB寫操作時序圖非常相似，在這里不再作詳細的解釋。要特別注意的是，在 T3 后，也就是在進入ACESS周期后，APB Slave必須要將 Master 所要讀取的數據準備好，以便 Master 可以在 ACESS 周期末被 T4 正時鐘沿觸發時正確的將數據讀取。

編輯：jq