三、APB，ATB总线

APB和ATB总线，是coresight中常用的2个总线。

对于coresight组件的访问，使用debug APB总线进行访问。而对于trace数据的传输，使用ATB总线进行传输。

1. APB总线

以下是信号列表。

clamp value，是指当一个组件是power down或者是disabled，输出的固定值。

APB访问，数据最多是32bit，也就是coresight组件的寄存器的位宽最多是32bit的。

对于PADDRDBG[31]，地址的最高位，表示当前的访问是internal access，还是external access。

• internal access，是指处理器执行指令的访问，比如load/store去访问，或者是外部debugger通过memory map的访问。

• external access，是指外部的访问，比如debugger，external access比internal access有更高的权限。

如下图，两个处理器，均有自己的coresight组件。每个组件的地址是不一样的。对于外部的debugger而言，使用地址0x8000_0000和地址0x0000_0000都是访问的同一个coresight组件的寄存器，要不就是处理器A的组件A，要不就是处理器B的组件A。

但是如果debugger使用地址0x0000_0000访问，是internal access，此时受限于software lock的影响。而使用地址0x8000_0000访问，是external access，不受限于software lock。

2. ATB总线

ATB总线用来coresight组件之间传递trace信息用。包括两部分：

• master： 在ATB总线上产生trace信息的接口。

• slave：  在ATB总线上接收trace信息的接口。

ATB总线以AT作为信号的前缀。

如以下：HTM和xTM是产生trace信息的master，通过ATB总线，发送给funnel，funnel将收到的两路ATB数据合并成一路ATB数据发送给replicator，replicator再将接收的一路ATB数据，重复以两路ATB数据分别发送给ETB和TPIU，TPIU通过trace port发送到外部。

trace信息，通过ATB总线进行传输。

• ETB： embedded trace buffer。 片内存储trace数据的大容量设备。

• xTM：trace macrocells。 从连接的处理器中，追踪数据，产生trace信息输出。

  包括两个：

• ETM: embedded trace macrocell，可以产生指令trace信息，也可以产生数据trace信息

• PTM：program flow macrocell，产生指令trace信息

• HTM： advanced high-performance bus trace macrocell。 连接到AHB互联总线上，产生总线的trace信息

• TPIU： trace port interface unit。接收ATB trace数据，传输到trace port上，将trace信息输出到片外。

• trace replicator:  将一个ATB数据发送给独立的两个ATB slave。

• trace funnel： 将多个trace源信息，合并成一个trace数据输出。

2.1 全局信号

时钟和复位信号。复位信号低电平有效。数据在时钟的上升沿采样。

2.2 flow control

数据信号。

master和slave之间的通信，通过ATVALID和ATREADY作为握手信号。

master将ATVALID拉高，表示master传输的数据有效。slave将ATREADY信号拉高，表示slave准备好接收master的数据。如果master发送数据，发现slave的ATREADY没有拉高，那么就要将数据重新发送一遍。

时序图如下：

T1，master发送数据A，ATVALID拉高。但是master检测到ATREADY没有拉高。

T2，master检测到上一次数据传输，ATREADY没有拉高，因此需要将数据A重新发送。此时ATREADY为1，表示此时数据发送成功。因此下一次可以发送新的数据。

T3，master发送数据B，ATREADY为1，表示此时数据发送成功。下一拍可以发送新的数据。

T4，master将ATVALID拉低，表示没有数据发送。

如果slave在master发送数据的时刻，不能及时接收master发送的数据（ATREADY不能在master发送数据时刻拉高），那么在slave端，建议实现internal buffer，接收master发送的数据。然后再处理。这样的话，当buffer没有满的话，ATREADY信号就可以一直为高，master就不用一直重新发数据。

对于ATBYTES[m:0] 和 ATDATA[n:0]。

    m = log2(n+1) – 4

对于ATID：

trace的数据要伴随着ATID进行发送的。因为产生trace的组件有很多，因此需要一个ID来识别这些组件，ID就保存在ATID中发送。

ATID是一个7位的值。0x00和0x70-0x7f是coresight中规定的保留值，在soc实现中，coresight trace组件不应该使用这些ID。

在一个soc中，对于每个trace组件，ID必须是唯一的。对于ID，有两种选择：

• fixed ID：在soc设计的时候，就将ID值给固定了。

• programmed ID： trace组件的ID可以通过外部的debugger进行更改，但是debugger要保证，组件的ID必须是唯一的。

ATID和ATDATA，在同一时刻被slave所接收。

2.3 flusing

一般，trace数据都是从trace source发送到trace sink。但是在某些情况下，trace sink需要主动要求trace source发送数据，此时就会用到flusing。sink发送flush信号给source，source将内部所有的trace数据全部发送出去，发送完毕后，回应sink flush complete信号。

flush使用以下两个信号来作为握手信号。

如下图：trace source追踪处理器的数据，通过trace generation，发送到下一级的buffer中，然后buffer将数据发送给FIFO中进行暂存。FIFO中一旦有数据，FIFO就负责将数据通过output发送给trace funnel。

因此对于一个trace组件，中间是会存在多级的buffer对数据进行缓存的。

假设此时系统要power down，而source的FIFO中还有trace信息，那这些trace信息，就要在power down之前，发送出去。此时funnel就可以向source发送flush信息，也就是将AFVALID信号拉高，trace source接收到该信号，就将自己FIFO中的所有剩余trace信息，全部发送给funnel，发送完毕后，将AFREADY信号拉高，表示数据发送完毕。此时，就可以将系统给power down。

时序图：

T1时刻，AFVALID为高，表示要求master进行flush操作。

T2开始，就进行master的FIFO的trace数据排空操作。

从T2-T6，master将自己内部的FIFO数据发送出去。在T6时刻，master将AFREADY信号拉高，表示master将数据发送外部，也就是flush完成。