STM32总线架构讲解

01前文

本文主要进行学习总结，为他人提供参考和学习，也为了记录自己的学习知识进行总结，并且望有错误之处，请各位技术大佬们提出修正，互相进步，也便认识自己的不足之处，查漏补缺。

02前情提要

在说总线架构之前，要了解一些知识点，AMBA是什么、总线、矩阵的作用，了解了这些才能明白总线为何这样走，为何要有矩阵。

1、AMBA

AMBA是ARM公司提出的一种开放性的SoC总线标准，现在已经广泛的应用于RISC的内核上了。

定义了一种多总线系统，包括系统总线和等级稍低的外设总线。

利用AMBA定义的一款总线架构：

AHB (Advanced High-performance Bus) 高级高性能总线

ASB (Advanced System Bus) 高级系统总线

APB (Advanced Peripheral Bus) 高级外围总线

AXI (Advanced eXtensible Interface) 高级可拓展接口

其中 AHB速度高，可连接芯片，或者搭载快速高效率的模块如内存，DMA。

APB频率较低，可由AHB经BUS-BRIDGE桥接而来，常用于搭载较低速度需求的外围设备，被称为外围总线。

AXI：属于AMBA3.0标准的产物，其中STM32F7中就采用了AXI总线，相对于AHB不仅频率高，数据宽度范围广和大，且数据和地址通道分离。

AHB和APB之间是通过Bridge(桥接器）连接起来的。

2总线桥接

众所周知，一个系统中的各个模块之间相互通信是通过总线，总线的作用，就是把数据和地址从设备A搬运到设备B上，
如果说设备A和设备B具有一致性，那么设备A和设备B可以直接挂在同一个总线上，并直接解读总线上的数据。
但是，如果设备A和设备B不具有一致性，那么设备A和设备B就必须挂在两条不同的总线上，这时候我们就需要一个“翻译”，把设备A上的总线上的数据和地址转换成设备B可以解析的格式，然后放到设备B的总线上。

3矩阵

矩阵的作用是按照访问关系将主从设备间连接起来。因此，多个从设备可以类似于并行地访问主设备，例如当多个从设备访问一个主设备时，那么如何工作？一个时刻只能有一个从设备访问主设备，因此当多个从设备访问同一个主设备时需要有优先级的参与。

矩阵内部有仲裁器，可根据优先级对每个从设备进行优先级判断来操作。

重点来了噢！

跟上图中的走线脚步一起前进

系统架构

主系统架构基于 2 个子系统：

一个 AXI 转 multi-AHB 总线桥，用于将 AXI4 协议转换为 AHB-Lite 协议：

① 一个连接到内嵌 flash 的 AXI 转 64 位 AHB 总线桥（图中标记为红色）

② 3 个连接到 AHB 总线矩阵的 AXI 转 32 位 AHB 总线桥（途中标记为蓝色）

一个 multi-AHB 总线矩阵

multi-AHB 总线矩阵将所有主控总线和被控总线互连，它包括：

– 32 位 multi-AHB 总线矩阵 （图中32位总线矩阵：方框）

– 64 位 multi-AHB 总线矩阵（图中用紫色圈出的部分）：它将来自 CPU 的 64 位 AHB 总线（图中黄线路径）（通过 AXI 转 AHB 总线桥）和来自 GP DMA 与外设 DMA（增至 64 位）的 32 位 AHB 总线连接到内部flash。

multi-AHB 总线矩阵可连接：十二个总线主控器：（以下部分可参照图2来走线：图一不太好理解）

– 3x32 位 AHB 总线以及 64 位 Cortex®-M7 AXI 主控总线通过 AXI-AHB 总线桥分为 4 个总线主控器

– 连接到内嵌 flash 的 1x64 位 AHB 总线

–Cortex® -M7 AHB 外设总线

–DMA1 存储器总线

–DMA2 存储器总线

–DMA2 外设总线

– 以太网 DMA 总线

– USB OTG HS DMA 总线

–LCD 控制器 DMA 总线

– Chrom-Art 加速器™ (DMA2D) 存储器总线

八个总线从控制器：

–AHB 总线上的内嵌 Flash（用于 Flash 读/写访问、代码执行和数据访问） –Cortex®-M7 AHBS 从接口（仅用于 DTCM RAM 的 DMA 数据传输）

–主 SRAM1 (240 KB)

– 辅助 SRAM2 (16 KB)

–AHB1 外设（包括 AHB-APB 总线桥和 APB 外设）

–AHB2 外设（包括 AHB-APB 总线桥和 APB 外设）

–FMC – Quad SPI

结尾

总线架构需要了解的就这么多，我们只需要知道总线的作用，以及它大概连接的逻辑，怎样走线的，呃，这个词语也不是很专业。总得来说，知道有哪些东西在你的单片机上，如何运作的就差不多啦!如果想具体知道每一个设备是如何来连接运作的，可以单独查询。