一种改进的AHB to APB总线桥及其控制方法

摘要

一种改进的APB总线桥的构成包括AHB总线接口和APB总线接口，还包括接口时序转换和控制模块以及控制FIFO模块和数据FIFO模块，接口时序转换和控制模块包括状态机、数据FIFO控制逻辑单元和控制FIFO控制逻辑单元及寄存器。一种改进的APB总线桥控制方法，包括APB总线桥准备信号生成，AHB总线主设备判定准备信号高电平就自主发送传输请求，APB总线桥接收并判断，若是有效传输请求，将传输请求的控制信号和数据分存对应的一个FIFO模块，APB总线桥不区分读写传输，通过接口时序转换和控制模块状态机的状态转换和控制，完成两总线时序匹配转换后快速完成可靠的传输操作。本发明适用于时序同步和异步的AHBtoAPB总线传输，并兼容存储器接口。

主权项

一种改进的 APB总线桥的控制方法，连接在AHB总线与APB总线之间的带FIFO的APB总线桥的控制方法包括以下构思：（1）APB总线桥通过其电路构成中配置的一个接口时序转换和控制模块以及一对FIFO模块，由接口时序转换和控制模块根据APB总线桥状态的生成并输出准备信号hready，经AHB总线送到各AHB总线主设备； （2）APB总线桥输出准备信号hready作为APB总线桥允许AHB总线主设备发送传输请求的判断信号，hready为高电平，AHB总线主设备自主发送传输请求，准备信号hready为低电平，AHB总线主设备等待发送传输请求；（3）APB总线桥视为AHB总线从设备，在准备信号hready为高电平时，APB总线桥能接收多个AHB总线主设备发送的传输请求，并对多个AHB总线主设备发送的传输请求，按照其发送时间先后逐一进行有效请求判断，并将有效传输请求的信息分类对应存入一对FIFO模块中；总线接口如果有有效传输请求，将有效传输信号valid置为高电平，并将该高电平延迟一个时钟周期作为数据FIFO的写控制信号；（4）一对FIFO模块分为控制FIFO模块和数据FIFO模块，控制FIFO模块存储AHB总线主设备发送的传输请求的，数据FIFO模块存储AHB总线主设备发送的传输请求的数据类信息；一个传输请求的控制类信息先存入，数据类信息滞后一个时钟周期存入，两类信息读出时分类同步读出；（5）APB总线桥通过接口时序转换和控制模块以及外部电路pclk时钟，产生时序转换控制信号pclk_en，控制实现AHB to APB总线接口时序的匹配转换，以便使AHB总线主设备获得APB总线占用权，并完成对APB总线外设传输操作的访问控制；（6）APB总线桥的接口时序转换和控制模块判断下次传输类型为连续的写传输操作，则保持AHB总线主设备对APB总线的访问权，使APB总线上每次写传输操作时间为1个时钟周期，加速完成二次以上连续写传输操作，从而显著提高APB总线桥的传输操作速度；（7）时序转换控制信号pclk_en兼为完成时序转换的握手信号，用以使APB总线桥实现多种不同时序下稳定可靠的信号传输； （8）APB总线桥的接口时序转换和控制模块对读传输操作和写传输操作都视为一次有效传输操作，由连接APB总线的APB总线外设自行区分，既可简化APB总线桥电路功能，又能避免传输操作出错； （9）APB总线桥的有效传输使能信号penable一直置为“0”，即低电平，传输控制流程省略对使能信号penable的判断操作；既能加快传输控制过程，又不需改变APB总线外设的接口，使APB总线桥兼容AHB总线和APB总线上的存储器接口；（10）APB总线桥对运行实行空闲状态、准备状态和有效传输状态控制；由接口时序转换和控制模块的状态机控制APB总线桥在空闲状态、准备状态和有效传输状态之间按转换条件转换状态，实现接口时序匹配转换以及读、写传输请求的可靠传输操作。