AXI总线简介(一)

AXI4.0-lite是AXI的简化版本,ACE4.0 是AXI缓存一致性扩展接口,AXI4.0-stream是ARM公司和Xilinx公司一起提出,主要用在FPGA进行以数据为主导的大量数据的传输应用。

AXI协议是基于burst的传输,并且定义了5个独立的传输通道:读地址通道、读数据通道、写地址通道、写数据通道、写响应通道。地址通道携带控制消息用于描述被传输的数据属性,数据传输使用写通道来实现“主”到“从”的传输,“从”使用写响应通道来完成一次写传输;读通道用来实现数据从“从”到“主”的传输。

读通道架构

写通道架构

AXI是基于VALID/READY的握手机制数据传输协议,传输源端使用VALID表明地址/控制信号、数据是有效的,目的端使用READY表明自己能够接收信息。

读/写地址通道:读、写传输每个都有自己的地址通道,对应的地址通道承载着对应传输的地址控制信息。

读数据通道:读数据通道承载着读数据和读响应信号包括数据总线(8/16/32/64/128/256/512/1024bit)和指示读传输完成的读响应信号。

写数据通道:写数据通道的数据信息被认为是缓冲(buffered)了的,“主”无需等待“从”对上次写传输的确认即可发起一次新的写传输。写通道包括数据总线(8/16...1024bit)和字节线(用于指示8bit 数据信号的有效性)。

写响应通道:“从”使用写响应通道对写传输进行响应。所有的写传输需要写响应通道的完成信号。

全局信号

信号名

描述

ACLK

时钟源

全局时钟信号

ARESETn

复位源

全局复位信号,低有效

写地址通道信号

信号名

描述

AWID

主机

写地址ID,用来标志一组写信号

AWADDR

主机

写地址,给出一次写突发传输的写地址

AWLEN

主机

突发长度,给出突发传输的次数

AWSIZE

主机

突发大小,给出每次突发传输的字节数

AWBURST

主机

突发类型

AWLOCK

主机

总线锁信号,可提供操作的原子性

AWCACHE

主机

内存类型,表明一次传输是怎样通过系统的

AWPROT

主机

保护类型,表明一次传输的特权级及安全等级

AWQOS

主机

质量服务QoS

AWREGION

主机

区域标志,能实现单一物理接口对应的多个逻辑接口

AWUSER

主机

用户自定义信号

AWVALID

主机

有效信号,表明此通道的地址控制信号有效

AWREADY

从机

表明“从”可以接收地址和对应的控制信号

写数据通道信号

信号名

描述

WID

主机

一次写传输的ID tag

WDATA

主机

写数据

WSTRB

主机

写数据有效的字节线,用来表明哪8bits数据是有效的

WLAST

主机

表明此次传输是最后一个突发传输

WUSER

主机

用户自定义信号

WVALID

主机

写有效,表明此次写有效

WREADY

从机

表明从机可以接收写数据

写响应通道信号

信号名

描述

BID

从机

写响应ID tag

BRESP

从机

写响应,表明写传输的状态

BUSER

从机

用户自定义

BVALID

从机

写响应有效

BREADY

主机

表明主机能够接收写响应

读地址通道信号

信号名

描述

ARID

主机

读地址ID,用来标志一组写信号

ARADDR

主机

读地址,给出一次写突发传输的读地址

ARLEN

主机

突发长度,给出突发传输的次数

ARSIZE

主机

突发大小,给出每次突发传输的字节数

ARBURST

主机

突发类型

ARLOCK

主机

总线锁信号,可提供操作的原子性

ARCACHE

主机

内存类型,表明一次传输是怎样通过系统的

ARPROT

主机

保护类型,表明一次传输的特权级及安全等级

ARQOS

主机

质量服务QoS

ARREGION

主机

区域标志,能实现单一物理接口对应的多个逻辑接口

ARUSER

主机

用户自定义信号

ARVALID

主机

有效信号,表明此通道的地址控制信号有效

ARREADY

从机

表明“从”可以接收地址和对应的控制信号

读数据通道信号

信号名

描述

RID

从机

读ID tag

RDATA

从机

读数据

RRESP

从机

读响应,表明读传输的状态

RLAST

从机

表明读突发的最后一次传输

RUSER

从机

用户自定义

RVALID

从机

表明此通道信号有效

RREADY

主机

表明主机能够接收读数据和响应信息

低功耗接口信号

信号名

描述

CSYSREQ

时钟控制器

系统退出低功耗请求,此信号从“时钟控制器”到“外设”

CSYSACK

外设

退出低功耗状态确认

CACTIVE

外设

外设请求时钟有效

原文发布于微信公众号 - 瓜大三哥(xiguazai_tortoise)

原文发表时间:2019-06-19

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