AXI4协议在AMBA中的应用.ppt

简介：
本PPT深入探讨了AXI4协议在AMBA总线架构中的应用，分析其高效的数据传输机制及互连设计优势，适合系统级芯片开发者和技术爱好者学习。 AMBA AXI4 协议是由Xilinx公司和ARM公司制定的用于系统级芯片（SOC）内IP互联的标准规范。该协议包括AXI概述、AXI4功能、AXI4-Lite功能以及AXI4-Stream功能等。 一、AXI 概述 AXI总线是ARM高级微控制器总线结构(AMBA)的一部分，其第一个版本包含于AMBA3.0中，而第二个版本即为包含在AMBA4.0中的AXI4。该协议的主要目标在于：适合高带宽和低延迟设计；允许更高频率的操作而不必使用复杂的桥接方式；满足大多数元件接口的需求；适用于初始访问延迟较高的存储器控制器；提供互联结构实现的灵活性，并与已有的AHB和APB接口向下兼容。 二、AXI 协议的关键特性 AXI协议的主要特点体现在以下几个方面： 1. 地址控制阶段和数据传输阶段独立； 2. 使用字节选通，支持非对齐的数据传输； 3. 猝发交易仅需开始地址信息即可发起； 4. 读写通道分离，有助于低成本的直接存储器访问（DMA）操作； 5. 可同时发出多个未解决的地址请求； 6. 支持无序数据传输完成机制； 7. 方便添加寄存器切片以满足时序收敛需求。 三、AXI 协议的优势 AXI协议具有以下优势： 1. 提升了生产率： * 将多种接口整合为单一的AXI4，使用户只需掌握一种接口即可； * 简化不同领域IP的集成，并简化自身或第三方合作伙伴IP的设计开发工作； * 由于AXI4 IP已针对最高性能、最大吞吐量和最低延迟进行了优化，从而进一步简化了设计流程。 2. 增加灵活性： * 支持嵌入式系统、数字信号处理（DSP）及逻辑版本用户需求； * 调整互连机制以满足不同的系统要求：包括性能、面积和功耗等； * 协助设计师在目标市场中构建更具竞争力的产品。 3. 提供广泛的IP可用性： * 第三方供应商普遍采用开放的AXI4标准，促进了更广泛应用； * 基于AXI4的目标设计平台能够加速嵌入式处理、DSP及连接功能的设计开发。 四、AXI4 功能 基于猝发传输机制，AXI4协议在地址通道上传输交易时包括了描述数据特性的地址和控制信息。该协议包含了5个不同的通信渠道： 1. 读取地址通道（AR）； 2. 写入地址通道（AW）； 3. 读取数据通道（R）； 4. 写入数据通道（W）； 5. 写响应通道（B）。 每个通讯渠道由一组信号组成，用于传输相关的信息。