AMBA簡介
随着深亞微米工藝技術日益成熟，內建電路晶片的規模越來越大。數字IC從基于時序驅動的設計方法，發展到基于IP複用的設計方法，并在SOC設計中得到了廣泛應用。在基于IP複用的SoC設計中，片上總線設計是最關鍵的問題。為此，業界出現了很多片上總線标準。其中，由ARM公司推出的AMBA片上總線受到了廣大IP開發商和SoC系統內建者的青睐，已成為一種流行的工業标準片上結構。AMBA規範主要包括了AHB(Advanced High performance Bus)系統總線和APB(Advanced Peripheral Bus)外圍總線。
AMBA片上總線
AMBA 2.0規範包括四個部分：AHB、ASB、APB和Test Methodology。AHB的互相連接配接采用了傳統的帶有主子產品和從子產品的共享總線，接口與互連功能分離，這對晶片上子產品之間的互連具有重要意義。AMBA已不僅是一種總線，更是一種帶有接口子產品的互連體系。下面将簡要介紹比較重要的AHB和APB總線。
基于AMBA的片上系統
一個典型的基于AMBA總線的系統框圖如圖３所示。
大多數挂在總線上的子產品(包括處理器)隻是單一屬性的功能子產品：主子產品或者從子產品。主子產品是向從子產品發出讀寫操作的子產品，如CPU，DSP等；從子產品是接受指令并做出反應的子產品，如片上的RAM，AHB／APB 橋等。另外，還有一些子產品同時具有兩種屬性，例如直接存儲器存取(DMA)在被程式設計時是從子產品，但在系統讀傳輸資料時必須是主子產品。如果總線上存在多個主子產品，就需要仲裁器來決定如何控制各種主子產品對總線的通路。雖然仲裁規範是AMBA總線規範中的一部分，但具體使用的算法由RTL設計工程師決定，其中兩個最常用的算法是固定優先級算法和循環制算法。AHB總線上最多可以有16個主子產品和任意多個從子產品，如果主子產品數目大于16，則需再加一層結構(具體參閱ARM公司推出的Multi-layer AHB規範)。APB 橋既是APB總線上唯一的主子產品，也是AHB系統總線上的從子產品。其主要功能是鎖存來自AHB系統總線的位址、資料和控制信号，并提供二級譯碼以産生APB外圍裝置的選擇信号，進而實作AHB協定到APB協定的轉換。
AHB簡介
AHB主要用于高性能子產品(如CPU、DMA和DSP等)之間的連接配接，作為SoC的片上系統總線，它包括以下一些特性：單個時鐘邊沿操作；非三态的實作方式；支援突發傳輸；支援分段傳輸；支援多個主要制器；可配置32位~128位總線寬度；支援位元組、半位元組和字的傳輸。AHB 系統由主子產品、從子產品和基礎結構(Infrastructure)3部分組成，整個AHB總線上的傳輸都由主子產品發出，由從子產品負責回應。基礎結構則由仲裁器(arbiter)、主子產品到從子產品的多路器、從子產品到主子產品的多路器、譯碼器(decoder)、虛拟從子產品(dummy Slave)、虛拟主子產品(dummy Master)所組成。其互連結構如圖1所示。
APB簡介
APB主要用于低帶寬的周邊外設之間的連接配接，例如UART、1284等，它的總線架構不像AHB支援多個主子產品，在APB裡面唯一的主子產品就是APB 橋。其特性包括：兩個時鐘周期傳輸；無需等待周期和回應信号；控制邏輯簡單，隻有四個控制信号。APB上的傳輸可以用如圖２所示的狀态圖來說明。