學(xué)習(xí)內(nèi)容

本文主要介紹了AXI通道以及在每個(gè)通道下信號(hào)的概述。

AXI通道定義

簡(jiǎn)單回顧前文提到的AXI的通道定義，AXI協(xié)議是基于突發(fā)的，并定義了以下獨(dú)立的傳輸通道:

? read address

? read data

? write address

? write data

? write response

每個(gè)獨(dú)立通道由一組信息信號(hào)、VALID信號(hào)和READY信號(hào)組成。用于提供雙向握手機(jī)制。VALID信號(hào):信息源端使用VALID信號(hào)來(lái)顯示何時(shí)是有效地址；數(shù)據(jù)或控制信息是否在通道上可用。READY信號(hào):目的端使用READY信號(hào)來(lái)顯示何時(shí)可以接受信息。LAST信號(hào):讀數(shù)據(jù)通道和寫(xiě)數(shù)據(jù)通道都包括一個(gè)LAST信號(hào)，以指示傳輸中的最后一個(gè)數(shù)據(jù)。

讀寫(xiě)數(shù)據(jù)地址通道

讀寫(xiě)通道都各自包含了他們各自的地址通道，地址通道攜帶了所有被需請(qǐng)求的的地址和相關(guān)的控制信息。

讀數(shù)據(jù)通道

讀數(shù)據(jù)通道把讀數(shù)據(jù)和讀響應(yīng)信息從slave傳送到master。其中包含下述信息：

數(shù)據(jù)總線(xiàn)，可以是8、16、32、64、128、256、512、1024位。

一個(gè)讀響應(yīng)信號(hào)用于表示讀操作完成狀態(tài)。

寫(xiě)數(shù)據(jù)通道

寫(xiě)數(shù)據(jù)通道將寫(xiě)數(shù)據(jù)從master傳送到slave。其中包含下述信息：

數(shù)據(jù)總線(xiàn)，可以是8、16、32、64、128、256、512、1024位。

一個(gè)字節(jié)的通道頻閃信號(hào)（WSTRB）指示8個(gè)數(shù)據(jù)位，指示哪些數(shù)據(jù)字節(jié)是有效的。

寫(xiě)數(shù)據(jù)通道信息總是被當(dāng)作緩沖處理，因此主機(jī)執(zhí)行寫(xiě)操作時(shí)，不需要從機(jī)確認(rèn)之前的寫(xiě)操作。

寫(xiě)響應(yīng)通道

寫(xiě)響應(yīng)通道由從機(jī)發(fā)送給主機(jī)，包含了寫(xiě)響應(yīng)信號(hào)，用于指示當(dāng)前寫(xiě)操作是否完成。所有寫(xiě)操作都需要在寫(xiě)響應(yīng)通道上發(fā)送完成信號(hào)。

AXI總線(xiàn)信號(hào)描述

了解完通道的內(nèi)容，接著介紹具體的信號(hào)功能。本節(jié)介紹的是AXI4-Full的信號(hào)功能，后文將介紹AXI4-Lite接口，相對(duì)AXI4-Full，AXI4-Lite接口信號(hào)會(huì)少很多。

全局信號(hào)

ACLK ：全局時(shí)鐘。

ARESETn ：復(fù)位信號(hào)低電平有效。

在AXI總線(xiàn)中所有的數(shù)據(jù)都是在全局時(shí)鐘的上升沿進(jìn)行采樣的。

寫(xiě)地址通道信號(hào)

下面的表格列舉出寫(xiě)地址通道的信號(hào)，常用的信號(hào)將加粗標(biāo)注。

如何確定突發(fā)傳輸?shù)拇笮　㈤L(zhǎng)度、類(lèi)型？

下面給出一個(gè)例子：如下圖所指示：下圖是一個(gè)讀地址通道的操作，這里用方框框選的數(shù)據(jù)傳輸，是一次突發(fā)傳輸。對(duì)于該次突發(fā)傳輸：一共進(jìn)行了四次數(shù)據(jù)傳輸，所以突發(fā)的長(zhǎng)度就是4。然后針對(duì)一次數(shù)據(jù)傳輸，每次數(shù)據(jù)傳輸位寬，為突發(fā)傳輸?shù)拇笮　＜僭O(shè)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是8位的，這里的突發(fā)長(zhǎng)度就是8。

對(duì)于突發(fā)傳輸?shù)拈L(zhǎng)度的不同，這里直接引用ARM的文檔內(nèi)容參考即可。

對(duì)于突發(fā)的大小，這里定義了組寄存器來(lái)標(biāo)識(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位寬：

對(duì)于突發(fā)的類(lèi)型，這里有三種突發(fā)類(lèi)型分別如下：

FIXED（固定型）：在一個(gè)固定的突發(fā)中，地址對(duì)于突發(fā)中的每一次傳輸都是相同的。這種突發(fā)類(lèi)型用于重復(fù)訪(fǎng)問(wèn)相同的位置，例如加載或清空FIFO。INCR（自增型）：在遞增的突發(fā)中，突發(fā)中每個(gè)傳輸?shù)牡刂肥乔耙粋€(gè)傳輸?shù)牡刂返脑隽俊Ｔ隽恐等Q于傳輸?shù)拇笮　＠纾谝粋€(gè)大小為4個(gè)bvtes的突發(fā)中，每個(gè)傳輸?shù)牡刂肥乔耙粋€(gè)地址的加4個(gè)。這種突發(fā)類(lèi)型用于訪(fǎng)問(wèn)順序存儲(chǔ)器。
WRAP（回環(huán)突發(fā)）：回環(huán)突發(fā)類(lèi)似于遞增突發(fā)。不同的是，如果達(dá)到了地址上限，地址將被重新裝一個(gè)較低的地址。這種突發(fā)類(lèi)型用于高速緩存線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)。使用回環(huán)突發(fā)必須遵守下列限制條件：

起始地址必須與每次傳輸?shù)拇笮∫恢?

突發(fā)的長(zhǎng)度必須是2、4、8或16。

回環(huán)突發(fā)要求:

突發(fā)使用的最低地址與要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的總大小對(duì)齊，即為((突發(fā)中每個(gè)傳輸?shù)拇笮?×(突發(fā)中傳輸?shù)臄?shù)量))。這個(gè)地址被定義為換行邊界。

在每次傳輸之后，地址以同樣的方式增加，就像增加帶寬一樣。但是，如果這個(gè)增加的地址是((wrap boundary) +(要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的總大小)，那么地址就會(huì)繞到wrap boundary。

在突發(fā)中的第一次傳輸可以使用一個(gè)比繞包邊界更高的地址，這取決于適用于繞包突發(fā)的限制。這意味著對(duì)任何第一個(gè)地址高于邊界的操作，會(huì)自動(dòng)換行突發(fā)。

突發(fā)類(lèi)型的寄存器的解碼表如下：

寫(xiě)數(shù)據(jù)通道信號(hào)

寫(xiě)響應(yīng)通道信號(hào)

對(duì)于寫(xiě)響應(yīng)通道的BRESP信號(hào)，具體響應(yīng)有下述四種類(lèi)型：

OKAY:正常訪(fǎng)問(wèn)成功。表示正常訪(fǎng)問(wèn)成功。也可以指示獨(dú)占訪(fǎng)問(wèn)失敗。

EXOKAY:獨(dú)占訪(fǎng)問(wèn)。指示獨(dú)占訪(fǎng)問(wèn)的讀或?qū)懖糠忠呀?jīng)成功。

SLVERR:從機(jī)錯(cuò)誤。當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)成功到達(dá)從機(jī)時(shí)使用，但是從機(jī)向主機(jī)返回一個(gè)錯(cuò)誤條件。

DECERR:解碼錯(cuò)誤。通常由互連組件生成，以指示在操作地址處沒(méi)有從從機(jī)響應(yīng)。

BRESP信號(hào)解碼表如下：

讀地址通道信號(hào)

讀數(shù)據(jù)通道信號(hào)

Reference

正點(diǎn)原子ZYNQ視頻教程。

ARM官方文檔：IHI0022D

審核編輯：湯梓紅