[发明专利]一种AHB/APB扩展总线接口、片上系统

说明书

本申请公开了一种AHB/APB扩展总线接口、片上系统，该扩展总线接口包括：多个总线连接器，用于分别连接对应的外部设备，且包括外部设备控制器和至少一组寄存器；地址译码器，用于连接微控制单元的AHB/APB总线和多个总线连接器，并将微控制单元通过AHB/APB总线发送的外设地址信号映射成对应的总线连接器的寄存器地址信号，进一步发送至对应的总线连接器；多路选择器，用于连接AHB/APB总线和多个总线连接器，并根据微控制单元通过AHB/APB总线发送的片选信号在AHB/APB总线与片选信号所选中的总线连接器之间建立连接，以进行数据信号的传输。通过上述方式，能够使MCU内核扩展更多外部设备，提高MCU的易用性和易扩展性。

技术领域

本申请涉及总线接口技术领域，特别是涉及一种AHB/APB扩展总线接口、片上系统。

背景技术

AHB(Advanced High Performance Bus)总线和APB(Advanced Peripheral Bus)总线，是AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture，高级微控制器总线架构)的一种，是一种标准的基于微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)的片上总线结构。

AHB总线主要用于高速高性能模块之间的连接，包括单个时钟边沿操作，非三态实现方式，支持突发传输，支持分段传输，支持多个主控制器，支持字节、半字节和字的传输等特性。APB总线，主要用于低带宽的周边外部设备之间的连接，包括两个时钟周期传输，无限等待周期和响应信号，控制逻辑简单等特性。

传统基于微控制单元的单片机，是专用集成电路设计的处理器芯片，AHB/APB总线接口及外部设备集成于芯片内部，不具备AHB/APB总线接口和外部设备的可扩展性，越来越难以满足不同外部设备应用场景的需求。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种AHB/APB扩展总线接口、片上系统，能够使MCU内核扩展更多外部设备，提高MCU的易用性和易扩展性。

本申请采用的一个技术方案是：提供一种AHB/APB扩展总线接口，该扩展总线接口由现场可编程门阵列逻辑资源实现，并用于连接微控制单元与外部设备，扩展总线接口包括：多个总线连接器，用于分别连接对应的外部设备，且包括外部设备控制器和至少一组寄存器；地址译码器，用于连接微控制单元的AHB/APB总线和多个总线连接器，并将微控制单元通过AHB/APB总线发送的外设地址信号映射成对应的总线连接器的寄存器地址信号，进一步发送至对应的总线连接器；多路选择器，用于连接AHB/APB总线和多个总线连接器，并根据微控制单元通过AHB/APB总线发送的片选信号在AHB/APB总线与片选信号所选中的总线连接器之间建立连接，以进行数据信号的传输。

其中，地址译码器进一步连接多路选择器，地址译码器在将外设地址信号成功映射成寄存器地址信号之后进一步产生读写使能信号，并发送至多路选择器，进而由多路选择器转发至选中的总线连接器。

其中，地址译码器根据所连接的总线连接器的寄存器的地址深度对微控制单元的外部设备地址空间进行地址分段，并在地址分段与寄存器的寄存器地址之间形成映射关系，地址译码器进一步通过多路选择器将映射关系发送至微控制单元，以使得微控制单元能够根据映射关系产生外设地址信号。

其中，外部设备控制器根据寄存器地址信号和读写使能信号对寄存器进行相应的读写操作。

其中，外部设备控制器进一步用于实现寄存器与外部设备的功能之间的映射。

其中，寄存器包括数据寄存器、控制寄存器和状态寄存器中的至少一个或组合。

其中，多路选择器进一步将片选信号发送至选中的总线连接器，外部设备控制器进一步根据所接收到片选信号对其所在的总线连接器是否被选中进行校验。