APB协议工作状态跳转冲突及时钟5-9周期状态判定问题
APB时钟5-9状态判定
先把协议里无例外的硬规则摆清楚,所有状态判定严格卡规则即可:
- SETUP状态固定仅保持1个时钟周期,下一个时钟上升沿必然进入ACCESS,不存在停留、插等待的可能
- 状态和总线信号是强绑定的,不用单独对照跳转图,直接看信号就能确定状态:
- IDLE:PSEL=0、PENABLE=0,没有正在进行的传输
- SETUP:PSEL=1、PENABLE=0,新传输启动
- ACCESS:PSEL=1、PENABLE=1,数据传输阶段
- ACCESS状态只有在时钟上升沿采样到PREADY=1时才会退出:有后续待发传输就下周期跳SETUP(PSEL保持高、PENABLE拉低),没有后续就下周期跳IDLE(PSEL、PENABLE同时拉低);PREADY=0时永远停在ACCESS等待从设备响应。
- 不存在IDLE直接跳ACCESS的可能,任何新传输都必须先经过1个周期的SETUP阶段。
你对Clk1-4的状态判定完全正确,Clk5、Clk6的推导逻辑也没问题,核心错误出在Clk7的状态判断:
- Clk5:Clk4上升沿采样到PREADY=1且存在后续传输,所以跳转到SETUP,判定正确。这个周期PSEL=1、PENABLE=0,完全符合SETUP的信号特征。
- Clk6:SETUP满1周期后自动进入ACCESS,判定正确。这个周期上升沿采样到PREADY=1,且仍有后续传输待发,所以下一个周期不返回IDLE,直接跳转到SETUP。
- Clk7:之前判定为IDLE是错误的。你自己标注Clk8时已经明确这个周期PSEL=PENABLE=1、PREADY=0,这是标准的ACCESS状态特征,按规则ACCESS前必须有1个SETUP周期,说明Clk7是第二次传输的SETUP阶段:PSEL=1、PENABLE=0,不是IDLE。之前的判断误判Clk6传输完成后没有后续,实际上总线已经拉起PSEL启动了下一次传输,只是PENABLE还未拉高。
- Clk8:判定为ACCESS正确,此时PSEL、PENABLE都为高,PREADY为低,属于从设备插入等待的ACCESS阶段。
- Clk9:PREADY仍为低,所以继续保持ACCESS状态,判定正确。
最终全周期状态对应表:
Clk State 1 IDLE 2 SETUP 3 ACCESS 4 ACCESS 5 SETUP 6 ACCESS 7 SETUP 8 ACCESS 9 ACCESS
注:你绘制的波形里PSEL出现的短暂低脉冲是字符排版对齐误差,连续背靠背传输时PSEL会全程保持高电平,仅PENABLE会在SETUP周期拉低、ACCESS周期拉高,和波形里PENABLE的跳变规律完全吻合。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者renvill
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