标签: 总线

STM32 单片机内部有很多总线，各个总线负责的功能不同。 今天以 STM32 单片机为例，梳理一下 ARM Cortex-M3 架构 MCU 的总线内容。 聊一聊 在介绍各个总线之前，先看一下系统框图（ STM32F1xxx 类型单片机） Cortex-M3 处理器总线接口是基于 AHB-Lite 和 APB 协议的。 STM32 单片机内部有以下几种总线接口： I-Code 总线 D-Code 总线 系统总线 DMA 总线 总线矩阵 AHB/APB 桥 下边分别进行讲解 （ 1 ） I-Code 总线 指令总线。 I-Code 总线是一条基于 AHB-Lite 总线协议的 32 位总线。 该总线将 Cortex ™ -M3 内核的指令总线与闪存指令接口相连接。指令预取在此总线上完成。 负责在存储器地址 0x0000_0000 – 0x1FFF_FFFF 之 间的取指操作。取指以字的长度执行，即使是对于 16 位指令也如此。因此 CPU 内核可以一次取出两条 16 位 Thumb 指令。 （ 2 ） D-Code 总线 数据总线。是一条基于 AHB-Lite 总线协议的 32 位总线。 该总线将 Cortex ™ -M3 内核的 DCode 总线与闪存存储器的数据接口相连接，加载数据常量和调试访问。 负责在存储器地址 0x0000_0000 – 0x1FFF_FFFF 之间的数据访问操作 。连接到 D-Code 总线上的任何设备都只需支持 AHB-Lite 的对齐访问，不支持非对齐访问。 （ 3 ）系统总线 此总线连接 Cortex ™ -M3 内核的系统总线 ( 外设总线 ) 到总线矩阵，总线矩阵协调着内核和 DMA 间的访问。 负责在 0x2000_0000 – 0xDFFF_FFFF 和 0xE010_0000 – 0xFFFF_FFFF 之间的所有数据传送，取指和数据访问都算上。和 D-Code 总线一样，所有的数据传送都是对齐。 （ 4 ） DMA 总线 此总线将 DMA 的 AHB 主控接口与总线矩阵相联，总线矩阵协调着 CPU 的 DCode 和 DMA 到 SRAM 、闪存和外设的访问。 （ 5 ）总线矩阵 总线矩阵协调内核系统总线和 DMA 主控总线之间的访问仲裁，仲裁利用轮换算法。 总线矩阵包含 4 个驱动部件（ CPU 的 DCode 、系统总线、 DMA1 总线 和 DMA2 总线 ) 和 4 个被动部件 ( 闪存存储器接口 (FLITF) 、 SRAM 、 FSMC 和 AHB2APB 桥）。 AHB 外设通过总线矩阵与系统总线相连，允许 DMA 访问。 （ 6 ） AHB/APB 桥 (APB) 两个 AHB/APB 桥在 AHB 和 2 个 APB 总线间提供同步连接。 APB1 操作速度限于 36MHz ， APB2 操作于全速 ( 最高 72MHz) 。 当对 APB 寄存器进行 8 位或者 16 位访问时，该访问会被自动转换成 32 位的访问：桥会自动将 8 位或者 32 位的数据扩展以配合 32 位的向量。 接下来说一说从 Flash 中读取指令和数据的流程。 闪存的指令和数据访问是通过 AHB 总线完成的。预取模块是用于通过 ICode 总线读取指令的。仲裁是作用在闪存接口，并且 DCode 总线上的数据访问优先。 预取缓冲区有 2 个，每个缓冲区大小位 64 位。在每一次复位以后被自动打开，由于每个缓冲区的大小 (64 位 ) 与闪存的带宽相同，因此只通过需一次读闪存的操作即可更新整个缓冲区的内容。 由于预取缓冲区的存在， CPU 可以工作在更高的主频。 CPU 每次取指最多为 32 位的字，取一条指令时，下一条指令已经在缓冲区中等待。这样提高了 CPU 获取指令的效率和执行指令的速度。 这也就是说，对于 STM32 单片机来说，会读取 Flash 中的指令到缓存。不是直接在 Flash 中执行。 关注公众号“优特美尔商城”，获取更多电子元器件知识、电路讲解、型号资料、电子资讯，欢迎留言讨论。

接上一篇， https://mbb.eet-china.com/forum/topic/130276_1_1.html 《GD32 MCU原理及固件库开发指南》+试读心得（1） 谢谢 兆易创新高工、芯片综合服务商映时科技。 谢谢面包板论坛。 谢谢 机械工业出版社。 非常感谢面包版社区论坛给的这一次试读机会，GD32 MCU原理及固件库开发指南，映时科技 董晓 任保宏著，机械工业出版社。 上一篇给大家拆了这本书，现在翻开进行阅读，我挑第8章GD32MCU高级通信外设，因为咱们平常在实际应用当中，汽车用应用最多的还是CAN总线，这一章就是着重讲了CAD总线的设计和他以前的发展历史。 这还有就是USB虚拟串口，串口应用比较广泛一些，比较简单的一种协议，在咱们嵌入式开发当中，一开始就用串口调试，应用相当广泛。谢谢！

本文总结了通信行业几种常用总线的规范，有问题的地方请大家指正。 名称 速率 电平 通道数 编码方式 传输距离 位置 XAUI 10G 1 CML 4 8/10B 50cm 板内 10GBASE-KR 10G CML 1 64/66B 1m 背板 40GBASE-KR4 40G CML 1 64/66B 1m 背板 Interlaken 10/20/40G CML N 64/67B   板内 I2C 100k/400k/3.4M CMOS -     板内 MDIO 0~25M CMOS -     板内 Local Bus 33M~100M CMOS/TTL -     板内 PCIE 2.5G LVDS 1/2/4/8/16/32 8/10B   板内  

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  在很多应用领域都需要提高W5100与其它网络设备（如PC机）的通信速度。理论上讲，W5100的最大通信速度可以达到25Mbps，实际应用中，由于网络的原因、CPU与W5100之间通信速度的原因等等，使W5100的网络传输速度远远低于25Mbps。     这里抛开网络速度的影响，谈谈如何提高W5100的网络通信速度。     影响W5100的网络通信速度的最大因素是CPU与W5100之间的通信速度。因此要提高W5100的网络通信速度，必须提高CPU与W5100之间的通信速度。CPU与W5100之间的通信方式对W5100的网络通信速度影响很大。直接总线的速度最快，间接总线的速度次之，SPI总线的速度最慢。     W5100发送数据的速度直接受CPU与W5100之间的通信速度影响。因此提高CPU与W5100之间的速度是提高W5100网络发送数据的关键。     W5100接收数据的速度除了受CPU与W5100之间的通信速度影响外，还可以通过下面的方法提高数据的传输速度。     1. 在TCP方式（不管是客户端还是服务器），将Sn_MR寄存器设置为：S_MR_TCP|S_MR_MC。选择S_MR_MC的目的是当W5100接收到一个数据包后无延迟地回送一个ACK相应。在UDP模式下无效。     2. 将Socket的数据缓冲区扩大到4k或8k（这样允许2个Socket工作或1个Socket工作），这样接收到数据后，先读取Sn_RX_RSR和Sn_RX_RR，重新计算Sn_RX_RR，然后发送对Sn_CR寄存器S_CR_RECV命令。完成上面的操作后再读取数据。注意使用这种方法必须快速读取W5100接收缓冲区的数据，否则W5100接收缓冲区的数据就可能被覆盖。     通过以上方法的改进，我们在EVB-W5100/Cortex评估板上测试，极限通信速度可以达到23Mbps。（评估板上Cortex与W5100的接口采用间接总线，软件模拟总线的访问时序）。如果采用其它更快的CPU，这个速度还可以提高。   www.bitconn.com tel：021-61557649  15902174197 email：jacen_dianzi@163.com