一篇文章读懂读透FPGA AXI4 总线协议
WDATA | 主机 | 写数据 |
WSTRB | 主机 | 写数据有效的字节线,用来表明哪8bits数据是有效的 |
WLAST | 主机 | 表明此次传输是最后一个突发传输 |
WUSER | 主机 | 用户自定义信号 |
WVALID | 主机 | 写有效,表明此次写有效 |
WREADY | 从机 | 表明从机可以接收写数据 |
表 2-4 写响应通道信号
信号名 | 源 | 描述 |
BID | 从机 | 写响应ID tag |
BRESP | 从机 | 写响应,表明写传输的状态 |
BUSER | 从机 | 用户自定义 |
BVALID | 从机 | 写响应有效 |
BREADY | 主机 | 表明主机能够接收写响应 |
表 2-5 读地址通道信号
信号名 | 源 | 描述 |
ARID | 主机 | 读地址ID,用来标志一组写信号 |
ARADDR | 主机 | 读地址,给出一次写突发传输的读地址 |
ARLEN | 主机 | 突发长度,给出突发传输的次数 |
ARSIZE | 主机 | 突发大小,给出每次突发传输的字节数 |
ARBURST | 主机 | 突发类型 |
ARLOCK | 主机 | 总线锁信号,可提供操作的原子性 |
ARCACHE | 主机 | 内存类型,表明一次传输是怎样通过系统的 |
ARPROT | 主机 | 保护类型,表明一次传输的特权级及安全等级 |
ARQOS | 主机 | 质量服务QoS |
ARREGION | 主机 | 区域标志,能实现单一物理接口对应的多个逻辑接口 |
ARUSER | 主机 | 用户自定义信号 |
ARVALID | 主机 | 有效信号,表明此通道的地址控制信号有效 |
ARREADY | 从机 | 表明"从"可以接收地址和对应的控制信号 |
表 2-6 读数据通道信号
信号名 | 源 | 描述 |
RID | 从机 | 读ID tag |
RDATA | 从机 | 读数据 |
RRESP | 从机 | 读响应,表明读传输的状态 |
RLAST | 从机 | 表明读突发的最后一次传输 |
RUSER | 从机 | 用户自定义 |
RVALID | 从机 | 表明此通道信号有效 |
RREADY | 主机 | 表明主机能够接收读数据和响应信息 |
表 2-7 低功耗接口信号
信号名 | 源 | 描述 |
CSYSREQ | 时钟控制器 | 系统退出低功耗请求,此信号从"时钟控制器"到"外设" |
CSYSACK | 外设 | 退出低功耗状态确认 |
CACTIVE | 外设 | 外设请求时钟有效 |
3.信号接口要求
3.1时钟复位
时钟
每个AXI组件使用一个时钟信号ACLK,所有输入信号在ACLK上升沿采样,所有输出信号必须在ACLK上升沿后发生。
复位
AXI使用一个低电平有效的复位信号ARESETn,复位信号可以异步断言,但必须和时钟上升沿同步去断言。
复位期间对接口有如下要求:①主机接口必须驱动ARVALID,AWVALID,WVALID为低电平;②从机接口必须驱动RVALID,BVALID为低电平;③所有其他信号可以被驱动到任意值。
在复位后,主机可以在时钟上升沿驱动ARVALID,AWVALID,WVALID为高电平。
3.2基本读写传输
握手过程
5个传输通道均使用VALID/READY信号对传输过程的地址、数据、控制信号进行握手。使用双向握手机制,传输仅仅发生在VALID、READY同时有效的时候。下图是几种握手机制:
图 3-1 VALID before READY 握手
图 3-2 READY before VALID 握手
图 3-3 VALID with READY 握手
通道信号要求
通道握手信号:每个通道有自己的xVALID/xREADY握手信号对。
写地址通道:当主机驱动有效的地址和控制信号时,主机可以断言AWVALID,一旦断言,需要保持AWVALID的断言状态,直到时钟上升沿采样到从机的AWREADY。AWREADY默认值可高可低,推荐为高(如果为低,一次传输至少需要两个周期,一个用来断言AWVALID,一个用来断言AWREADY);当AWREADY为高时,从机必须能够接受提供给它的有效地址。
写数据通道:在写突发传输过程中,主机只能在它提供有效的写数据时断言WVALID,一旦断言,需要保持断言状态,知道时钟上升沿采样到从机的WREADY。WREADY默认值可以为高,这要求从机总能够在单个周期内接受写数据。主机在驱动最后一次写突发传输是需要断言WLAST信号。
写响应通道:从机只能它在驱动有效的写响应时断言BVALID,一旦断言需要保持,直到时钟上升沿采样到主机的BREADY信号。当主机总能在一个周期内接受写响应信号时,可以将BREADY的默认值设为高。
读地址通道:当主机驱动有效的地址和控制信号时,主机可以断言ARVALID,一旦断言,需要保持ARVALID的断言状态,直到时钟上升沿采样到从
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