AXI4协议规范PPT文档格式.ppt

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支持嵌入式、DSP及逻辑版本用户。

调节互连机制，满足系统要求：

性能、面积及功耗。

帮助设计者在目标市场中构建最具号召力的产品。

AMBA协议规范-AMBAAX14协议,4,提供了广泛的IP可用性第三方IP和EDA厂商普遍采用AXI4标准，从而使该接口获得更广泛的应用。

基于AXI4的目标设计平台可加速嵌入式处理、DSP以及连接功能设计开发。

AMBA协议规范-AMBAAX14协议,5,AXI4协议基于猝发式传输机制。

在地址通道上，每个交易有地址和控制信息，这些信息描述了需要传输的数据性质。

在主设备和从设备之间传输数据，分别使用到从设备的写数据通道和到主设备的读数据通道。

在主设备到从设备的写数据交易中，AXI有一个额外的写响应通道。

从设备通过写响应通道向主设备发出信号表示写交易完成。

AMBAAX14协议-AMBAAXI4功能,6,所有的AXI4包含了5个不同的通道读地址通道（Readaddresschannel,AR）。

写地址通道（Writeaddresschannel,AW）。

读数据通道（Readdatachannel,R）。

写数据通道（Writedatachannel,W）。

写响应通道（Writeresponsechannel,B）。

AMBAAX14协议-AMBAAXI4功能,7,AXI4使用读地址和读数据通道的读交易过程,AMBA协议规范-AMBAAX14协议,AMBA协议规范-AMBAAX14协议,AXI4使用写地址、写数据通道和写响应通道的写交易过程。

8,9,AMBAAX14协议-AXI4全局信号,10,AXI4低功耗接口信号,AMBAAX14协议-低功耗接口信号,11,读和写交易有各自的地址通道。

地址通道上给出交易所要求的地址和控制信息。

AXI4读和写地址通道包括下面的机制：

可变长度的猝发操作，每次猝发操作包含1-256数据。

提供服务质量（QoS）信号。

支持多个区域接口。

猝发传输不能超过4k边界。

回卷、递增和非递增猝发。

使用互斥和锁的原子操作。

系统级缓存和缓冲控制。

安全和特权访问。

AMBAAX14协议-AXI4通道及信号,12,读和写地址通道,读和写交易有各自的地址通道。

地址通道加载交易所有要求的地址和控制信息。

AMBAAX14协议-AXI4通道及信号,13,写地址通道信号及其信号定义,AMBAAX14协议-AXI4通道及信号,14,写地址通道信号及其信号定义,AMBAAX14协议-AXI4通道及信号,15,AMBAAX14协议-AXI4通道及信号,写地址通道信号及其信号定义,16,读地址通道信号及其信号定义,AMBAAX14协议-AXI4通道及信号,17,读数据通道,读数据通道传送所有来自从设备到主设备的读数据及读相应信息。

读数据通道包括：

数据总线宽度：

8、16、32、64、128、256、512和1024位宽度。

读响应表示读交易完成的状态。

AMBAAX14协议-AXI4通道及信号,18,读数据通道信号及其信号定义,AMBAAX14协议-AXI4通道及信号,19,写数据通道,写数据通道传送所有从主设备到从设备的写数据。

写数据通道包括：

每8位有一个字节通道选通，用来表示数据总线上的哪个字节是有效的。

AMBAAX14协议-AXI4通道及信号,20,写数据通道信号及其信号定义,AMBAAX14协议-AXI4通道及信号,21,写响应通道,写响应通道提供了一种方法，用于从设备响应写交易。

所有的写信号使用完成信号。

每个响应用于一次猝发的完成，而不是用于每个交易的数据。

读交易和写交易可以通过下面的交易例子进行说明：

读猝发交易。

重叠猝发交易。

写猝发交易。

AMBAAX14协议-AXI4通道及信号,22,写响应通道信号及信号定义,AMBAAX14协议-AXI4通道及信号,23,读猝发交易过程中典型信号的交互过程,AMBAAX14协议-AXI4通道及信号,24,写猝发交易过程中典型信号的交互过程,AMBAAX14协议-AXI4通道及信号,25,为了避免死锁条件，必须考虑握手信号之间存在的依赖关系。

在任何交易中：

AXI互联中的VALID信号不依赖于交易中其它元件的READY信号。

READY信号能等待VALID信号的确认。

AXI4通道及信号-AXI4交易通道的握手信号关系,26,读交易中的握手之间的依赖关系,在确认ARREADY信号前，从设备能等待确认ARVALID信号。

在从设备通过确认RVALID信号开始返回数据前，必须等待确认所有的ARVALID和ARREADY信号。

AXI4通道及信号-AXI4交易通道的握手信号关系,27,AXI4写交易的握手信号关系,AXI4通道及信号-AXI4交易通道的握手信号关系,28,在确认AWVALID和WVALID信号前，主设备不需要等待从设备确认AWREADY或者WREADY信号。

在确认AWREADY前，从设备能等待AWVALID或WVALID信号，或者全部这两个信号。

在确认WREADY前，从设备能等待AWVALID或WVALID信号，或者全部这两个信号。

AXI4通道及信号-AXI4交易通道的握手信号关系,29,从设备在确认BVALID前，从设备必须等待确认所有的AWVALID和AWREADY信号。

在确认BVALID前，从设备不需要等待主设备确认BREADY信号。

在确认BREADY前，主设备能等待BVALID信号。

AXI4通道及信号-AXI4交易通道的握手信号关系,30,AXI协议中定义了三种猝发类型：

固定猝发（Fixedburst）。

递增猝发（Incrementingburst）。

回卷猝发（Wrappingburst）。

AXI4猝发类型,AMBAAX14协议-AXI4猝发类型及地址计算,31,猝发类型编码,AMBAAX14协议-AXI4猝发类型及地址计算,32,对于回卷式的猝发方式，有两个限制：

开始地址必须对齐传输大小。

猝发的长度必须是2，4，8或16。

猝发操作的限制大于16拍的猝发传输只支持递增类型。

回卷和固定类型只限于小于16拍的猝发传输。

AMBAAX14协议-AXI4猝发类型及地址计算,33,计算过程中，所需要使用的一些术语：

Start_Address:

主设备给出的开始地址。

Number_Bytes:

每次数据传输过程中最大的字节个数。

Data_Bus_Bytes:

数据总线上的字节通道的个数。

Aligned_Address:

开始地址的对齐版本。

Burst_Length:

在一个猝发中数据传输的总个数。

AMBAAX14协议-AXI4猝发类型及地址计算,34,Address_N:

在一个猝发中传输N个的地址。

Wrap_Boundary:

在一个回卷猝发方式的低地址。

Lower_Byte_Lane:

一个传输最低寻址字节的字节通道。

Upper_Byte_Lane:

一个传输中最高寻址字节的字节通道。

INT（x）:

x取整操作。

AMBAAX14协议-AXI4猝发类型及地址计算,35,赋值操作,Start_Address=ADDR。

Number_Bytes=2SIZE。

Burst_Length=LEN+1。

Aligned_Address=（INT（Start_Address/Number_Byte）Number_Bytes。

AMBAAX14协议-AXI4猝发类型及地址计算,36,AMBAAX14协议-AXI4猝发类型及地址计算,37,AMBAAX14协议-AXI4猝发类型及地址计算,38,使用下面的等式确定第一个传输中使用哪个字节通道：

Lower_Byte_Lane=Start_Address-（INT（Start_Address/Data_Bus_Bytes）Data_Bus_BytesUpper_Byte_Lane=Aligned_Address+（Number_Bytes-1）-（INT（Start_Address/Data_Bus_Bytes）Data_Bus_Bytes。

AMBAAX14协议-AXI4猝发类型及地址计算,39,在一个猝发中，第一个传输的地址表示为：

Lower_Byte_Lane=Address_N（INT（Address_N/Data_Bus_Bytes）Data_Bus_Bytes。

Upper_Byte_Lane=Lower_Byte_Lane+Number_Bytes1。

传输数据的范围在：

DATA（8Upper_Byte_Lane）+7:

（8xLower_Byte_Lane）。

AMBAAX14协议-AXI4猝发类型及地址计算,40,AWCACHE3:

2和ARCACHE3:

2AWCACHE2和ARCACHE2为读分配位。

AWCACHE3和ARCACHE3为写分配位。

对于读交易，写分配位表示：

由于一个写交易，位置能预先在高速缓存中进行分配；

由于其它主设备的行为，位置能预先在高速缓存中进行分配；

AMBAAX14协议-AWCACHE和ARCACHE属性,41,对于写交易，读分配位表示：

由于一个读交易，位置能预先在高速缓存中进行分配；

AMBAAX14协议-AWCACHE和ARCACHE属性,AWCACHE1和ARCACHE1在AXI4中表示可修改位。

该位为1时，表示交易是可修改的，否则交易时不可修改的。

42,不可修改交易不能分割成多个交易或者与其它交易合并。

交易不可修改时，下面的参数是不可修改的：

传输地址（AWADDR,ARADDR,AWREGION,ARREGION）。

猝发大小（AWSIZE,ARSIZE）。

猝发长度（AWLEN,ARLEN）。

猝发类型（AWBURST.ARBURST）。

锁类型（AWLOCK,ARLOCK）。

保护类型（AWPROT，ARPROT）。

AWCACHE和ARCACHE属性-不可修改的交易,43,不可修改交易中，交易ID和QoS值是可修改的。

对于猝发长度大于16的不可修改的交易，允许分割成多个交易。

每个产生的交易都满足上面的要求，但减少猝发长度，所产生的猝发地址也相应的修改。

AWCACHE和ARCACHE属性-不可修改的交易,44,可修改的交易可以通过下面的方法进行操作：

交易能分割成多个交易。

多个交易能合并成一个交易。

读交易能取出比要求多的数据。

写交易能访问比要求更大的地址范围，使用写选通信号来保证只更新合理的位置。

AWCACHE和ARCACHE属性-可修改的交易,45,可以修改每个产生交易的：

传输地址（AWADDR、ARADDR）。

猝发大小（AWSIZE、ARSIZE）。

猝发长度（AWLEN、ARLEN）。

猝发类型（AWBURST、ARBURST）。

但是，不能修改锁类型（AWLOCK、ARLOCK）和保护类型（AWPROT、ARPROT）。

AWCACHE和ARCACHE属性-可修改的交易,46,AWCACHE0和ARCACHE0,AWCACHE0和ARCACHE0表示可缓冲。

ARCACHE0表示读数据由终端设备发出或者由所写的目的设备发出