AXI4协议

参考：https://blog.youkuaiyun.com/bleauchat/article/details/96891619

信号描述

表1 全局信号

信号名	来源	描述
ACLK	system clock	全局时钟信号
ARESTn	system reset	全局复位信号，低有效

 表2 写地址通道信号 

信号名	来源	描述
AWID	master	写地址ID（用于区分该地址属于哪个写地址组）
AWADDR	master	写地址
AWLEN	master	突发长度
AWSIZE	master	突发尺寸（每次突发传输的最长byte数）
AWBURST	master	突发方式（FIXED，INCR，WRAP）
AWCACHE	master	存储类型（标记系统需要的传输类型）
AWPROT	master	保护模式
AWQOS	master	QoS标识符
AWREGION	master	region标识符（当slave有多种逻辑接口时标识使用的逻辑接口）
AWUSER	master	用户自定义信号
AWVALID	master	写地址有效信号（有效时表示AWADDR上地址有效）
AWREADY	master	写从机就绪信号（有效时表示从机准备好接收地址）

 表3 写数据通道信号

信号名	来源	描述
WDATA	master	写数据
WSTRB	master	数据段有效（标记写数据中哪几个8位字段有效）
WLAST	master	last信号（有效时表示当前为突发传输最后一个数据）
WUSER	master	用户自定义信号
WVALID	master	写有效信号（有效时表示WDATA上数据有效）
WREADY	slave	写ready信号（有效时表示从机准备好接收数据）

表4 写响应通道信号

信号名	来源	描述
BID	slave	响应ID
BRESP	slave	写响应
BUSER	slave	用户自定义信号
BVALID	slave	写响应信号有效
BREADY	master	写响应ready（主机准备好接受写响应信号）

表5 读地址通道信号

信号名	来源	描述
ARID	master	读地址ID
ARADDR	master	读地址
ARLEN	master	突发长度
ARSIZE	master	突发尺寸（每次突发传输的byte数）
ARBURST	master	突发类型（FIXED，INCR，WRAP）
ARCACHE	master	存储类型
ARPROT	master	保护类型
ARQOS	master	QoS标识符
ARREGION	master	区域标识符
ARUSER	master	用户自定义
ARVALID	master	读地址有效（有效时表示ARADDR上地址有效）
ARREADY	slave	写有效信号（有效时表示从机准备好接收读地址）

表6 读数据通道信号

信号名	来源	描述
RID	slave	读ID标签
RDATA	slave	读数据
RRESP	slave	读响应
RLAST	slave	有效时表示为突发传输的最后一个
RUSER	slave	用户自定义
RVALID	slave	读数据有效信号
RREADY	master	主机就绪信号（有效时表示）

表7 低功耗接口信号

信号名	来源	描述
CSYSREQ	Clock controller	该信号有效时，系统退出低功耗模式
CSYSACK	Peripheral device	退出低功耗模式应答信号
CACTIVE	Peripheral device	外设申请时钟信号

读写传输

读操作顺序 

写操作顺序

数据结构

突发长度（AxLEN）

突发长度为每次突发传输的传输次数，范围限制1~16（AXI4增量模式1~256）且不能跨越4kb的地址空间，每次突发传输不允许提前终止（可以通过关闭所有数据字段的方式使一段传输数据无效，但传输行为必须完成）。每次传输的突发长度为AxLEN[3:0] + 1（AXI增量模式AxLEN[7:0] + 1）

• ARLEN[7:0]：读地址通道的突发长度接口
• AWLEN[7:0]：写地址通道的突发长度接口

对于回卷模式突发传输，突发长度仅能是2,4,8或16。

突发尺寸（AxSIZE）

突发尺寸为每次传输的byte数量，与突发传输的地址预测相关性很强。每次的突发尺寸不能超过数据通道的宽度；若突发尺寸小于数据通道宽度，需要指定哪些位数是有效的。突发尺寸为2^AxSIZE[2:0]。

• ARSIZE[2:0]：读地址通道突发尺寸
• AWSIZE[2:0]：写地址通道突发尺寸

突发类型（AxBURST）

AXI支持三种突发类型：

• FIXED（AxBURST[1:0]=0b00）：固定突发模式，每次突发传输的地址相同
• INCR（AxBURST[1:0]=0b01）：增量突发模式，突发传输地址递增，递增量与突发尺寸相关
• WRAP（AxBURST[1:0]=0b10）：回卷突发模式，突发传输地址可溢出性递增，突发长度仅支持2,4,8,16。地址空间被划分为长度【突发尺寸*突发长度】的块，传输地址不会超出起始地址所在的块，一旦递增超出，则回到该块的起始地址

存储类型（AxCACHE）

AXI4可支持不同的存储类型，AxCACHE[3:0]用于描述不同的存储类型，如下图所示

ARCACHE[3:0]	AWCACHE[3:0]	Memory type
0000	0000	Device Non-bufferable
0001	0001	Device Bufferable
0010	0010	Normal Non-cacheable Non-bufferable
0011	0011	Normal Non-cacheable Bufferable
1010	0110	Write-through No-allocate
1110 (0110)	0110	Write-through Read-allocate
1010	1110 (1010)	Write-through Write-allocate
1110	1110	Write-through Read and Write-allocate
1011	0111	Write-back No-allocate
1111	(0111) 0111	Write-back Read-allocate
1011	1111 (1011)	Write-back Write-allocate
1111	1111	Write-back Read and Write-allocate