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AXI总线的初步介绍 AXI 总线是 ARM AMBA 一部分 #xff08;高级可扩展接口#xff09; AMBA(高级微控制器总线架构#xff09; #xff1a;开放的片内互联的总线标准#xff0c;能再多主机设计中实现多个控制器和外围设备之间的连接和管理。…萌新的SOC学习之AXI接口简介
AXI总线的初步介绍 AXI 总线是 ARM AMBA 一部分 高级可扩展接口 AMBA(高级微控制器总线架构 开放的片内互联的总线标准能再多主机设计中实现多个控制器和外围设备之间的连接和管理。 AXI高级扩展接口 AXI4For high-performance memory-mapped requirements.主要面向高性能地址映射通信的需求是面向地址映射的接口允许最大 256 轮的数据突发传输 AXI4-LiteFor simple, low-throughput memory-mapped communication 是一个轻量级的地址映射单次传输接口占用很少的逻辑单元。 AXI4-StreamFor high-speed streaming data.面向高速流数据传输去掉了地址项允许无限制的数据突发传输规模。 AXI4AXI4-Full 用于高性能的存储器映射需求 存储器映射主机再对从机进行读写操作时指定一个目标地址这个地址就是对应系统存储空间的地址表示对该空间进行读写操作 AXI4-Lite 简化版的AXI4接口 用于低吞吐率存储器映射的通信 AXI4-StreamST 用于高速的流数据通信
AXI4AXI4-Full支持突发256和AXI4-Lite1个数据 属于存储器映射 需要指定地址 AXI4-StreamST不属于存储器映射它的突发长度不受限制 用于数据流传输大量数据
AXI4 和 AXI4-lite 包含5个不同的通道 1读地址通道包含 ARVALID, ARADDR, ARREADY 信号 2读数据通道包含 RVALID, RDATA, RREADY, RRESP 信号 3写地址通道包含 AWVALIDAWADDR, AWREADY 信号 4写数据通道包含 WVALID, WDATAWSTRB, WREADY 信号 5写应答通道包含 BVALID, BRESP, BREADY 信号 6系统通道包含ACLKARESETN 信号
AXI4 由于读写地址通道是分离的所以支持双向同时传输突发长度最大256 AXI4-lite : 和AXI4比较类似但是不支持突发传输 AXI-stream只有一个单一数据通道和AXI4的写数据通道比较类似 突发长度不受限制
AXI-DMA可以实现从存储器映射到stream数据流的转变 AXI InterConnect 和 AXI SmartConnect 这两个IP核都是用于连接单/多个存储器映射的AXI Master 和 单/多个存储器映射的 AXI Slave
AXI通道的定义 每一个独立的通道 都包含一组信息信号VALID信号和READY信号 用于提供双向的握手机制。
信息源端使用VALID信号表示地址数据和控制信息什么时候有效 目的端通过使用READY表示什么时候可以接受信息 读数据和写数据通道都包含一个LAST信号用于表示传输的最后一个数据
读数据通道和写数据通道 都包含各自的地址 通道地址通道携带了请求所需的地址和信息 读数据通道由从机发送给主机包含了读数据和读响应的信息读响应的信号用于表示都传输是否操作完成
写数据通道 是由主机发送给从机包含了写数据的信息然后通过WSTRB表示当前数据的哪个字节有效 写响应通道由从机发送给主机包含了写响应信号用于表示当前写操作是否完成
对于信号需要注意的 写地址通道信号需要注意的东西 AWREADY 是由从机发送给主机的 AWVALID 是一组的握手信号 主机发送给从机 AWADDR 起始地址 AWLEN 突发长度 实际的要在这个上面加1 前面是4次 那么这个数据就是3 AWSIZE 突发大小 看多少字节 AWBUST 突发类型 固定值 FIXED 所有值都是写到一个地址里面去的 INCR 自增 在突发发生后 地址会进行累加 这是我们使用的相对较多的一种模式 用的比较多 回环突发 WRAP
AWVALID 是由 master发送的用来表示当前的地址是否有效 AWREADY 由从机发送
/下面是写数据的信号 WDATA WSTRB 用来表示当前的WDATA哪个字节有效 WLAST 用来表示突发传输的最后一个数据 WVALID WREADY 又是两个握手信号 对于AXI 其实每一个独立的通道都包含了
/写响应 BRESP 表示写传输的状态 BVALID 和BREADY 握手信号 每个独立通道都会有这两个信号
会返回四种类型 OKEY 返回成功 EXOKAY 独占式存取OK SLVERR 表示从机错误虽然从机已经接受到了数据但出现了错误 DECERR 表示解码错误互联模块无法成功译码从机
/读地址通道的信号 ARADDR ARLEN 等等 和写地址差不多
/读数据通道 都差不多内含了一个 RLAST表示最后一个信号
下面是AXI通道的时钟介绍 ACLK 所有的输出都在ACLK上升沿完成输出 Reset 在复位的时候 我们的 master信号 驱动ARVALID AWVALID WVALID -low 从机信号驱动 RVALID 和 BVALID -low 源端产生valid 信号 表示地址信息和控制什么时候有效 目的端产生ready信号表示当前可以接受信息 传输会发生在当valid和 ready信号同时为高的时候
关于握手机制的处理 所有五个信号都是由valid 和ready信号一起控制 因为双向握手的机制意味着主机和从机在传输数据的时候都可以控制速率 传输会发生在当valid和 ready信号同时为高的时候
从机必须等待ARAVALID 和 ARREADY都拉高之后才能确定
下面是最后介绍一下AXI4-lite AXI4-lite 适用于当不需要使用AXI4完整功能的时候比如说一些简单的控制寄存器的读写 支持数据位宽是32位或64位 所有访问都不能修改和没有缓存的 它不支持一个独占式的访问
