AMBAAXI总线学习笔记.pdf

AXI (Advanced eXtensible Interface) 是一种由ARM公司推出的高级可扩展接口，它是AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）3.0协议的核心部分，专门设计用于高速、高带宽和低延迟的片上系统（SoC）内部通信。AXI协议的主要特点是将地址/控制和数据传输分开，支持非对齐数据传输，以及突发传输，从而提高了系统的效率和性能。 AXI协议的特性主要包括以下几点： 1. **单向通道体系结构**：AXI协议采用单向通道，信息仅在一个方向上传输，简化了跨时钟域的桥接，减少了门电路的数量，降低了延迟，尤其是在复杂SoC设计中。 2. **多数据交换支持**：AXI允许并行执行突发操作，提高了数据吞吐量，可以在较短时间内完成大量数据传输，同时降低功耗，满足高性能需求。 3. **独立的地址和数据通道**：地址和数据通道分离，允许对每个通道独立优化，可以独立调整时序，提高时钟频率，减少延迟。 AXI总线协议有5个独立的传输通道： 1. **Read Address Channel**：传输读取操作的地址和控制信息。 2. **Write Address Channel**：传输写入操作的地址和控制信息。 3. **Read Data Channel**：从设备到主机的读取数据和读响应信息的传输。 4. **Write Data Channel**：从主机到设备的写入数据传输。 5. **Write Response Channel**：设备响应写入操作的通道。 在每个传输通道中，都有VALID和READY握手信号，用来标记数据和控制信息的有效性。READ和WRITE事务都有自己的地址通道，携带必要的地址和控制信息。READ Data Channel还包括LAST信号，表示事务的最后一个数据。WRITE Data Channel则有byte lane，指出数据总线上有效的字节。 AXI协议还支持乱序传输，通过ID tag确保相同ID的事务按序完成，不同ID的事务可以乱序完成。例如，突发式读写过程中，设备可以通过LAST信号（如RLAST和WLAST）来标识传输结束，而写响应（Write Response Channel）提供设备确认写操作完成的方式。 第二章涉及的信号描述详细列出了全局信号、各种通道的信号，如写地址通道的AWID、AWADDR、AWLEN等，以及低功耗接口信号，这些都是实现AXI协议通信的基础。 AXI总线协议是现代SoC设计中的关键组成部分，其设计特点和信号机制为高效、灵活的片上通信提供了强大的支持。