AMBA-AXI协议详解

jerwey

已于 2023-11-24 11:46:20 修改

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于 2023-11-03 19:37:55 首次发布

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AXI协议详解(1)-协议简介
https://zhuanlan.zhihu.com/p/574017386
AXI协议详解(2)-信号描述
https://zhuanlan.zhihu.com/p/576906832
AXI协议详解(3)-通道握手
https://zhuanlan.zhihu.com/p/577287559

AXI协议详解0：介绍与资料梳理
https://zhuanlan.zhihu.com/p/469042371

AMBA学习
https://www.zhihu.com/column/c_1663245806869291008

接口介绍

AXI中的传输类型

重要信号

1. AxLEN 突发传输长度

AxLEN表示突发长度，即读写事务中数据传输的确切数量，此信息确定与该地址相关的数据传输的数量。
突发长度的计算公式是：突发长度=AxLEN+1。

AXI3和AXI4/5的突发长度最大值略有不同，如下所示：

AXI3：所有突发类型都支持1~16的突发长度。
AXI4/5：INCR突发类型支持1_{256的突发长度，其他类型还是只支持1}16的突发长度。

AXI有以下规则来管理突发的使用：

对于WRAP类型突发，突发长度必须为2、4、8或16。
突发不能跨越4KB地址边界。（page大小为4K，4KB 边界即addr[11:0]=0的地址)
不支持提前终止突发。
- 注意：没有任何组件可以提前终止突发，然而为了减少写突发中的数据传输数量，Master可以通过取消所有WSTRB来禁用进一步的写。这种情况下Master必须在突发中完成剩余的传输（但是写的数据无效）。在读突发中，Master可以丢弃读取的数据，但它也必须完成突发中的所有传输。
- 注意：丢弃不需要的读数据可能导致访问读敏感设备（如FIFO）时丢失数据。当访问这样的设备时，Master必须使用与所需数据传输的大小完全匹配的突发长度。

在AXI4/5中，具有INCR突发类型和长度大于16的事务可以转换为多个较小的突发，即使事务属性表明该事务是不可修改的。（请参阅关于CACHE内存属性的更改。）这种情况下，生成的突发必须保留与原始交易相同的事务特征，但是注意这些事务的突发长度被减少了，突发地址也被适当地调整了。

注意：为了实现AXI3兼容性或者保证QoS性能，需要能够将较长的突发分解为多个较短的突发。

2. AxSIZE 突发传输宽度

指的是一个 data transfer（周期）里面有多少 bytes. ARSIZE[2:0]和AWSIZE[2:0] 就是用于设置这个属性的。
AxSIZE表示的数据宽度不能超过数据总线宽度。

AxBURST

突发传输类型
（1）FIXED

该地址在每次传输中都是相同的。
有效的字节通道对于突发中的所有节拍（beat）都是恒定的。然而在这些字节通道中，对于突发中的每个节拍，断言了WSTRB的实际字节可能是不同的。
这种突发类型用于重复访问同一位置，例如在加载或清空FIFO时。

（2）INCR

突发中每次传输的地址都是前一次传输地址的增量。
增量值取决于传输的大小。例如在一个大小为4Byte的突发中，每个传输的地址是前一个地址加4。
这种突发类型用于访问普通顺序内存。

（3）WRAP

WRAP突发类似于INCR突发，不同之处在于如果达到了地址上限，地址就会回卷到较小的地址。以下限制适用于WRAP突发：

起始地址必须与每次传输的大小一致。
突发的长度必须为2、4、8或16次传输。
这种突发类型用于缓存线路访问。

一些事项

概念 Transaction、Burst、Beat（Transfer）

Transaction是包含整个burst的传输，包括address/data/response。Transfer值的是单个信息的传输，比如一个address或一个data。
一次传输即握手成功就叫做一次transfer，有些场景也会叫做一次beat。而Transaction指的是传输一组数据所发生的所有的交互。用官方的话来说如下：

A transfer is a single exchange of information, with one VALID and READY handshake.
A transaction is an entire burst of transfers, containing an address transfer, one or more data transfers, and, for write sequences, a response transfer.