一种APB-to-AHB转换桥及其控制方法与流程

本发明涉及数字集成电路，具体涉及一种apb-to-ahb转换桥及其控制方法。

背景技术：

1、amba是由 arm 公司研发推出的一种高级微控制器总线架构 (advancedmicrocontroller bus architecture)。ahb: amba high performance bus；apb: ambaperipheral bus。顾名思义，ahb是高性能总线，apb即先进外设接口，apb总线主要用于和低速以及低功耗的外设通信。一般来说，在soc片内是ahb总线控制apb总线。申请人检索到了涉及ahb->apb桥接的相关文献，如cn201310030519.x（一种改进的ahb to apb总线桥及其控制方法）以及cn202011509717.0（一种区分主机写入操作的ahb-to-apb转换桥）。

2、但是，在某些特殊场景下，设计者对总线的带宽要求不高，也可以用apb总线控制ahb总线。在满足基本需求的情况下，这种做法可以降低设计的复杂度。据此，本发明提出一种apb-to-ahb转换桥及其控制方法。

技术实现思路

1、本发明的第一方面提供了一种apb-to-ahb转换桥，其电路构成包括apb总线接口和ahb总线接口，所述apb-to-ahb转换桥通过所述apb总线接口连接到apb总线，以及通过所述ahb总线接口连接到ahb总线。

2、进一步地，所述apb-to-ahb转换桥中的状态机存在六种状态：

3、st_idle:代表桥接电路处于空闲状态；

4、st_trn:代表桥接电路处于命令发送状态；

5、st_trn2:代表桥接电路处于数据传输状态；

6、st_okay:代表桥接电路此次传输已完成；

7、st_err1:代表从机即所述ahb总线处于第一错误状态；

8、st_err2:代表从机即所述ahb总线处于第二错误状态。

9、本发明的第二方面提供了一种apb-to-ahb转换桥的控制方法，包括：基于所述apb-to-ahb转换桥的写操作和读操作。

10、进一步地，所述基于所述apb-to-ahb转换桥的写操作，包括如下步骤：

11、s11,当所述apb总线的psel和penable同时为高，代表此时paddr和pwdata是有效的，从机即所述ahb总线此时能够读取paddr和pwdata上的数据，同时pwrite为高电平，代表此次是写操作；

12、s12,当所述apb-to-ahb转换桥检测到psel和penable同时为高之后，进入trn状态、把paddr上的数据写入reghaddr，同时将reghtrans置为nseq，代表发送单笔数据；同时将reghwrite置为高电平，代表此次是写操作；

13、s13,当所述ahb总线接收到reghtrans上的nseq之后，把reghreadyout置为0，代表此时ahb忙碌，此时所述apb-to-ahb转换桥进入trn2状态，根据ahb协议，此时所述apb-to-ahb转换桥将所述apb总线上的pwdata传送到reghwdata上；

14、s14,当所述ahb总线处理完写数据后，把reghreadyout置为1；当所述apb-to-ahb转换桥检测到reghreadyout为高后，所述apb-to-ahb转换桥进入okay状态，并向所述apb总线发送一个脉冲宽度的pready，通知所述apb总线此次写操作已经完成；当所述apb总线接收到pready为1，释放掉psel pwrite和penable，此次写操作完成，所述apb总线、所述apb-to-ahb转换桥以及所述ahb总线进入空闲状态。

15、进一步地，基于所述apb-to-ahb转换桥的读操作，包括如下步骤：

16、s21，当所述apb总线的psel和penable同时为高，代表此时paddr和pwdata是有效的，从机即所述ahb总线此时能够读取paddr上的数据；同时pwrite为低电平，代表此时是读操作；

17、s22，所述apb-to-ahb转换桥检测到psel和penable同时为高之后，进入trn状态、向所述ahb总线的reghtrans发送nseq命令，同时reghwrite为低电平，代表此次是读操作；

18、s23，当所述ahb总线接收到reghtrans上的nseq命令后，所述apb-to-ahb转换桥进入trn2状态，所述ahb总线将将reghreadyout置位低电平，代表此时ahb处于忙碌状态；所述apb-to-ahb转换桥继续等待，直到reghreadyout为高电平；

19、s24，当所述apb-to-ahb转换桥检测到reghreadyout为高电平，所述apb-to-ahb转换桥进入okay状态，代表着ahb已经完成了读操作，并将读取的数据放到reghrdata上，桥接电路此时能够将reghrdata上的数据传送到所述apb总线的prdata；同时，所述apb-to-ahb转换桥向所述apb总线发送一个脉冲宽度的pready，通知所述apb总线此次读操作已经完成了；当所述apb总线接收到pready为1，读取prdata上的数据，并且释放掉psel pwrite和penable，此次读操作完成，所述apb总线、所述apb-to-ahb转换桥以及所述ahb总线进入空闲状态。

20、进一步地，在所述ahb总线在读或写操作时出现错误时，所述方法还包括：

21、s31，所述ahb总线通过reghresp向所述apb-to-ahb转换桥发送err信号，同时reghreadyout为低电平，当所述apb-to-ahb转换桥检测到所述ahb总线发送的所述err信号后，进入err1状态；

22、s32，所述ahb总线的reghresp继续维持err，同时reghreadyout置为高电平，当所述apb-to-ahb转换桥在err1状态中，并且检测到上述被维持的所述err信号后，所述apb-to-ahb转换桥进入err2状态；

23、s33，所述apb-to-ahb转换桥向所述apb总线上报pslverr，然后进入okay状态，释放掉所述apb总线，释放的步骤和正常读写操作一致。

24、本发明的有益技术效果在于：

25、本发明设计了apb总线控制ahb的一种apb-to-ahb（即apb总线控制ahb）转换桥接电路，解决了数据链上游是apb而数据链下游ahp场景下的总线接口桥接转换问题。

技术特征：

1.一种apb-to-ahb转换桥，其特征在于，其电路构成包括apb总线接口和ahb总线接口，所述apb-to-ahb转换桥通过所述apb总线接口连接到apb总线，以及通过所述ahb总线接口连接到ahb总线。

2.根据权利要求1所述的一种apb-to-ahb转换桥，其特征在于：所述apb-to-ahb转换桥中的状态机存在六种状态：

3.根据权利要求1或2的所述的apb-to-ahb转换桥的控制方法，包括基于所述apb-to-ahb转换桥的写操作和读操作。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述基于所述apb-to-ahb转换桥的写操作，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：基于所述apb-to-ahb转换桥的读操作，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：在所述ahb总线在读或写操作时出现错误时，所述方法还包括：

技术总结
本发明提供了一种APB‑to‑AHB的转换桥及其控制方法，属于数字集成电路技术领域，其电路构成包括APB总线接口和AHB总线接口，APB‑to‑AHB转换桥通过APB总线接口连接到APB总线，以及通过AHB总线接口连接到AHB总线。本发明设计了APB总线控制AHB的一种APB‑to‑AHB（即APB总线控制AHB）转换桥接电路，解决了数据链上游是APB而数据链下游AHP场景下的总线接口桥接转换问题。

技术研发人员：朱亚青
受保护的技术使用者：沐曦集成电路（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16