AMBA-AXI3-v1.0協(xié)議中文完整翻譯

1、AMBAAXI協(xié)議vi.o規(guī)范1.介紹本章講述了AXI協(xié)議的架構(gòu)，以及協(xié)議定義的基本事物。包含以下章節(jié):關(guān)于AXI協(xié)議架構(gòu)基本事物附加特征1.1關(guān)于AXI協(xié)議AMBAAXI協(xié)議的目標(biāo)是高性能、高頻的系統(tǒng)設(shè)計，其包含了包含了若干特性，使其能夠適應(yīng)一個高速的亞微互聯(lián)。最新的AMBA接口的目標(biāo)是:適合高帶寬和低延遲的設(shè)計提供高頻操作，無需使用復(fù)雜的橋滿足各種組件的接口要求適合具有髙初始延遲的存儲控制器為互連架構(gòu)實(shí)現(xiàn)提供靈活性向后兼容現(xiàn)有AHB和APB接口AXI協(xié)議的關(guān)鍵特征有：分離的地址/控制和數(shù)據(jù)相位使用字節(jié)選通的方式實(shí)現(xiàn)非對齊傳輸采用基于突發(fā)的傳輸，主機(jī)只提供起始地址分離的讀寫數(shù)據(jù)通道，提供低成

2、本的DMA訪問支持發(fā)送多個outstanding地址(注：outstanding是指，地址和數(shù)據(jù)傳輸并沒有嚴(yán)格的先后要求，即在處理兩個不同的transaction時可以不必等待一個transaction處理完之后再處理另一個，大大提高系統(tǒng)處理效率)支持亂序(out-of-ordertransaction)傳輸(注：out-of-order是指，數(shù)據(jù)傳輸時可以根據(jù)不同ID而對順序沒有要求，但是相同ID的transaction必須按順序傳輸。所以重要的是通過ID來區(qū)分，而outstanding則與ID無關(guān))易于通過添加寄存器達(dá)到時序收斂AXI協(xié)議包含了可選的擴(kuò)展，該擴(kuò)展覆蓋了用于低功耗操作的信號。

3、1.2架構(gòu)AXI協(xié)議是基于突發(fā)的。每個事物在地址通道上都具有地址和控制信息，來描述要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)特性。在主機(jī)和從機(jī)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，使用一個到從機(jī)的寫數(shù)據(jù)通道，或一個到主機(jī)的讀地址通道。在寫事物中，所有數(shù)據(jù)流是從主機(jī)到從機(jī)的，AXI協(xié)議有一個附加的寫響應(yīng)通道，可以讓從機(jī)通知主機(jī)寫事物完成。AXI協(xié)議允許：允許在實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸之前發(fā)送地址信息支持多個outstanding傳輸支持亂序(out-of-order)傳輸圖A1-1展示了一個讀傳輸是如何使用讀地址和讀數(shù)據(jù)通道的。讀地址通道主機(jī)接口從機(jī)接口地址和控制1諫數(shù)據(jù)誦道讀數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)圖1-1讀通道結(jié)構(gòu)圖2展示了展示了一個寫傳輸是如何使用寫地址

4、.寫數(shù)據(jù)以及寫響應(yīng)通道的。圖1-2寫通道結(jié)構(gòu)1.2.1通道定義每個獨(dú)立的通道都包含一組信號，并使用一個雙向的VALID和READY握手機(jī)制。源設(shè)備使用VALID信號來表示通道上的地址、數(shù)據(jù)或控制信息何時有效。目的設(shè)備使用READY信號來表示其何時可以接收信息。讀數(shù)據(jù)通道和寫數(shù)據(jù)通道都包含一個LAST信號來表示一個事物中最后一個數(shù)據(jù)項(xiàng)的傳輸何時發(fā)生。讀和寫地址通道讀和寫事物都各自有自己的地址通道。地址通道用于傳送一次傳輸所需的所有地址和控制信息。AXI協(xié)議支持以下機(jī)制：長度可變的突發(fā)，每個突發(fā)中的數(shù)據(jù)傳輸個數(shù)可以從1到16個突發(fā)中一個傳輸?shù)拇笮】梢允?-1024bits回環(huán).增量或固定長度突發(fā)使

5、用獨(dú)占或鎖定訪問的原子操作系統(tǒng)級高速緩存和緩存控制安全和特權(quán)訪問讀數(shù)據(jù)通道讀數(shù)據(jù)通道用于從從機(jī)向主機(jī)返回讀數(shù)據(jù)和任何讀響應(yīng)信息。讀數(shù)據(jù)通道包含：數(shù)據(jù)總線，寬度可以是8,16,32,64,128,256,512或1024bits一個表示讀事物完成狀態(tài)的讀響應(yīng)信號寫數(shù)據(jù)通道寫數(shù)據(jù)通道用于從主機(jī)向從機(jī)傳輸寫數(shù)據(jù)，包括：數(shù)據(jù)總線，寬度可以是8,16,32,64,128,256,512或1024bits每8bits數(shù)據(jù)一個字節(jié)選通信號，用來表示數(shù)據(jù)的哪個字節(jié)有效寫數(shù)據(jù)通道的信息通常是被緩存的，以便主機(jī)在沒有得到從機(jī)前一次寫事物確認(rèn)的情況下可以執(zhí)行新的寫事物。寫響應(yīng)通道從機(jī)使用寫響應(yīng)通道來響應(yīng)寫傳輸。所有

6、寫傳輸都要求在寫響應(yīng)通道上返回完成信號。對每個突發(fā)，完成信號只產(chǎn)生一次，而不是突發(fā)中每個單個的數(shù)據(jù)傳輸都回產(chǎn)生一次完成信號。1.2.2接口和互聯(lián)一個典型的系統(tǒng)由通過某種互聯(lián)方式連接到一起的若干個主機(jī)和從機(jī)組成，如圖1-3所示。圖3接口和互聯(lián)AXI協(xié)議提供了一個單一的接口定義來描述接口：在主機(jī)和interconnect之間在從機(jī)和interconnect之間在主機(jī)和從機(jī)之間該接口的定義支持多種不同interconnect的開發(fā)。設(shè)備之間的interconnect等效于具有對稱的主機(jī)和從機(jī)端口的一種設(shè)備，這種設(shè)備可以用來連接真實(shí)的主機(jī)和從機(jī)設(shè)備。大多數(shù)系統(tǒng)使用以下三種中的一種interconnec

7、t拓?fù)?共用地址和數(shù)據(jù)總線共用地址總線和多個數(shù)據(jù)總線具有多個地址和數(shù)據(jù)總線的多層結(jié)構(gòu)在大多數(shù)系統(tǒng)中.地址通道的帶寬要求小于數(shù)據(jù)通道。這種系統(tǒng)通過多個數(shù)據(jù)總線共用一個地址總線以便可進(jìn)行并行數(shù)據(jù)傳輸，以此，可以在系統(tǒng)的性能和interconnect復(fù)雜性之間達(dá)到很好的平衡。1.2.3寄存器片每個AXI通道只在一個方向上傳送信息，并且在各種通道之間不要求有固定的關(guān)系。這點(diǎn)很重要，因?yàn)檫@可以在任何通道中插入一個寄存器片。這使得在延遲周期和操作的最大頻率之間權(quán)衡變得可能。也可以在一個給定互聯(lián)中的幾乎任何點(diǎn)上使用一個寄存器片。這有利于處理器和高性能memory之間直接、快速的連接，但是使用簡單的regis

8、terslice可以分離較長的路徑給低性能外設(shè)1.3基本事物本章節(jié)給出了基本的AXI協(xié)議事物的例子。每個例子展示了VALID和READY握手機(jī)制。地址信息和數(shù)據(jù)的傳輸都發(fā)生在當(dāng)VALID和READY信號都為高時。提供的例子如下：讀突發(fā)例子重疊的讀突發(fā)例了寫突發(fā)例子本章節(jié)也描述了事物排序.1.3.1讀突發(fā)例子圖4展示了有4個傳輸?shù)囊粋€讀突發(fā)的例子。在這個例子中，主機(jī)驅(qū)動地址，從機(jī)在一個周期后接收地址。注意：主機(jī)也會驅(qū)動一組控制信號來標(biāo)示突發(fā)長度和類型.但為了簡化，該圖中省略了這些信號。在地址出現(xiàn)在地址總線上之后.讀數(shù)據(jù)通道上發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸。從機(jī)保持VALID信號為低，直到讀數(shù)據(jù)有效。在突發(fā)中最后一

9、個數(shù)據(jù)傳輸.從機(jī)斷言RLAST信號來表示最后一個數(shù)據(jù)項(xiàng)已被傳輸。TOT1T2T3T4T5T6T7T8T9T1OT11T12T13ARADDRXARVALIDJ1RREADY3LRDATA2(AOX；RLASTnRVALID/iin瓜illRREADYII:wjjnill圖1-4讀突發(fā)1.3.2重疊的讀突發(fā)例子圖1-5展示了從機(jī)在接收完第一個地址之后，主機(jī)怎樣可以驅(qū)動另外一個地址。這可以使從機(jī)在完成第一突發(fā)的同時，并行地處理第二個突發(fā)中的數(shù)據(jù)。TOT1T2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T12aclkn_n_rLrLrLrLn_rLrLn_n_rLruARADDRpTUBX:ARVALI

10、Dj_fywARREADY口jIIRDATA?Xd(aoXJd(B1)XRLASTjIIwJ7RVALID1rwnwiin沖JwRREADY|jwJY汀訓(xùn)圖1-5重疊的讀央發(fā)1.3.3寫突發(fā)例子圖1-6展示了一個寫突發(fā)。當(dāng)主機(jī)在寫地址通道上發(fā)送了一個地址和控制信息時，突發(fā)過程開始。之后，主機(jī)通過寫數(shù)據(jù)通道發(fā)送每個寫數(shù)據(jù)。當(dāng)主機(jī)發(fā)送最后一個數(shù)據(jù)時，WLAST信號拉高。當(dāng)從機(jī)接收完所有的數(shù)據(jù)之后.會驅(qū)動一個寫響應(yīng)給主機(jī)來表示寫事物完成。TOACLK1AXII1IID(A0)H0(A1)XKD(A2)Hd(A3)XIIwIIyVwIIIIywiiwIIwT1T2T3T4T5T6T7T8T9T10AW

11、ADDRAWVALIDAWREADYWDATAWLASTWVALIDWREADYBRESPBVALIDBREADY圖1-6寫央發(fā)1.3.4事物排序AXI協(xié)議允許完成亂序事物。每個通過接口的事物都會給出一個IDtag。協(xié)議要求相同IDtag的事物要按順序完成,但是不同IDtags的事物可以亂序完成。亂序事物可以以兩種方式來提高系統(tǒng)的性能：互聯(lián)可以允許后發(fā)送的、被快速響應(yīng)從機(jī)接收的事物，先于先前發(fā)送給較慢從機(jī)的事物完成。復(fù)雜的從機(jī)可以亂序返回讀數(shù)據(jù)。例如，在先訪問的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好之前，一個后訪問的數(shù)據(jù)項(xiàng)可能已經(jīng)可以在一個內(nèi)部緩存中得到了如果一個主機(jī)要求事物按照其被發(fā)送的順序來完成，則這些事物必須具有相

12、同的IDtago但是，如果主機(jī)不要求按順序完成事物，則主機(jī)可以使用不同的IDtags來發(fā)送事物，并允許事物按任何順序完成。在一個多主機(jī)的系統(tǒng)中.互聯(lián)負(fù)責(zé)將額外信息附加到IDtag,以保證來自所有主機(jī)的IDtags都是唯一的。IDtag類似于一個主機(jī)號，但被擴(kuò)展了一一每個主機(jī)可以通過提供一個IDtag來表示虛擬主機(jī)號.以此來在同一個端口中實(shí)現(xiàn)多個虛擬主機(jī)。盡管復(fù)雜的設(shè)備可以使用亂序組件，而簡單的設(shè)備不要求使用。簡單的主機(jī)可以用相同的IDtag來發(fā)送每個事物,簡單的從機(jī)可以按順序響應(yīng)每個事物.而不用考慮IDtago1.4附加特征AXI協(xié)議也支持以下附加的特征：突發(fā)類型AXI協(xié)議支持三種突發(fā)類型，適

13、用于:正常memory訪問TOT1T2T3T4T5T6T7T8T9T1OT11T12T13回環(huán)高速緩存線(wrappingcacheline)突發(fā)訪問外設(shè)FIFO位置的流數(shù)據(jù)參見第4毒地址選項(xiàng)。系統(tǒng)高速緩存支持(Systemcachesupport)AXI協(xié)議的高速緩存支持信號允許一個主機(jī)向系統(tǒng)級高速緩存提供一個事物的可緩存、可高速緩存，以及可分配的屬性。參見高速緩存支持。保護(hù)單元支持為了允許特權(quán)和安全訪問，AXI協(xié)議提供了三種級別的保護(hù)單元支持。參見保護(hù)單元支持。原子操作AXI協(xié)議為獨(dú)占訪問和鎖定訪問定義了一種機(jī)制。參見第6章原了訪問.錯誤支持AXI協(xié)議為地址解碼錯誤和從機(jī)產(chǎn)生的錯誤提供了錯

14、誤支持。參見第7章響應(yīng)信號。非對齊地址為了增強(qiáng)一個突發(fā)中初始訪問的性能，AXI協(xié)議支持非對齊的突發(fā)起始地址。參見第10韋非對齊傳輸。TOT1T2T3T4T5T6T7T8T9T1OT11T12T132.信號描述本章定義了AXI的信號。盡管總線寬度和事物ID寬度是開發(fā)確定的，但本章的表中展示了一個32-bit數(shù)據(jù)總線,一個4bit寫數(shù)據(jù)選通，以及4bit的ID字段。本章包含以下章節(jié)：全局信號寫地址通道信號寫數(shù)據(jù)通道信號寫響應(yīng)通道信號讀地址通道信號讀數(shù)據(jù)通道信號低功耗接口信號2.1全局信號表2-1列出了全局的AXI信號。表2-1全局信號信號源描述ACLK時鐘源全局時鐘信號。所有信號都在全局時鐘的上升

15、沿采樣。ARESETnReset源全局復(fù)位信號，低有效，參見A3-Reset2.2寫地址通道信號表2-2列出了AXI寫地址通道信號。表22寫地址通道信號信號源描述AWID3:0主機(jī)寫地址ID。該信號為寫地址組信號的IDtagoAWADDR31:0主機(jī)寫地址。在一個寫突發(fā)事物中，寫地址總線給出了第一個傳輸?shù)牡刂?。相?yīng)的控制信號用來決定突發(fā)中剩余傳輸?shù)牡刂?。AWLEN3:0主機(jī)突發(fā)長度。突發(fā)長度給出了一個突發(fā)中準(zhǔn)確的傳輸個數(shù)。該信息決定了與地址相對應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送次數(shù)。參見表44。AWSIZE2:0主機(jī)突發(fā)大小。該信號表示突發(fā)中每個傳輸?shù)拇笮?。字?jié)選通表示更新哪個字節(jié)通道。參見表42。AWBURST1

16、:O主機(jī)突發(fā)類型。突發(fā)類型和突發(fā)大小決定了突發(fā)中每個傳輸?shù)牡刂肥窃趺从嬎愕?。參見?3。AWLOCK1:0主機(jī)鎖定類型。該信號為傳輸?shù)脑犹匦蕴峁┝烁郊拥男畔ⅰ⒁姳?4。AWCACHE3:0主機(jī)cache類型。該信號表示事物的可緩存.可高速緩存.write-throughwriteback.以及分配屬性。參見表5-2。AWPROT2:0主機(jī)保護(hù)類型。該信號表示事物的正常.特權(quán)或安全保護(hù)級別，以及事物是一個數(shù)據(jù)訪問還是指令訪問。參凡保護(hù)單元支持。AWVALID主機(jī)寫地址有效。該信號表示有效寫地址和控制信息準(zhǔn)備好：1二地址和控制信息有效0二地址和控制信息無效該信號保持穩(wěn)定，直到地址確認(rèn)信號AWR

17、EADY拉高AWREADY從機(jī)寫地址準(zhǔn)備好。該信號表示從機(jī)準(zhǔn)備好接收地址和相應(yīng)的控制信號。1=從機(jī)準(zhǔn)備好0二從機(jī)沒有準(zhǔn)備好23寫數(shù)據(jù)通道信號表2-3列出了AXI寫數(shù)據(jù)通道信號。表2-3寫數(shù)據(jù)通道信號信號源描述WID3:0主機(jī)寫IDtago該信號為寫數(shù)據(jù)傳輸?shù)腎DtagoWID值必須和寫事物的AWID值相同。WDATA31:0主機(jī)寫數(shù)據(jù)。寫數(shù)據(jù)總線可以是8、16.32、64、128.256、512或1024bits寬WSTRB3:0主機(jī)寫選通信號。該信號表示memory中哪個字節(jié)通道被更新。寫數(shù)據(jù)總線的每8位具有一個寫選通位。因此，WSTRBn對應(yīng)WDATA(8xn)+7:(8xn)oWLAST

18、主機(jī)最后一次寫。該信號表示一個寫突發(fā)中的最后一次傳輸。WVALID主機(jī)寫有效。該信號表示寫數(shù)據(jù)和選通信號有效：1二寫數(shù)據(jù)和選通信號有效0二寫數(shù)據(jù)和選通信號無效WREADY從機(jī)寫準(zhǔn)備好。該信號表示從機(jī)可以接收寫數(shù)據(jù)：1二從機(jī)準(zhǔn)備好0二從機(jī)沒有準(zhǔn)備好2.4寫響應(yīng)通道信號表2-4列出了AXI寫響應(yīng)通道信號。表2-4寫響應(yīng)通道信號信號源描述BID3:0從機(jī)響應(yīng)IDtago該信號是寫響應(yīng)的IDtagoBID值必須和從機(jī)響應(yīng)的寫事物的AWID值相同。BRESPl:0從機(jī)寫響應(yīng)。該信號表示寫事物的狀態(tài)。允許的響應(yīng)有：OKAY,EXOKAY,SLVERR以及DECERRoBVALID從機(jī)寫響應(yīng)有效。該信號表示

19、一個寫響應(yīng)有效：1二寫響應(yīng)有效0二寫響應(yīng)無效BREADY主機(jī)響應(yīng)準(zhǔn)備好。該信號表示主機(jī)可以接收一個寫響應(yīng)：1二主機(jī)準(zhǔn)備好0二主機(jī)沒有準(zhǔn)備好2.5讀地址通道信號表2-5列出了AXI讀地址通道信號。A2-5讀地址通道信號信號源描述ARID3:0主機(jī)讀地址ID。該信號是讀地址組信號的IDtagoARADDR31:0主機(jī)讀地址。讀地址總線給出了一個讀突發(fā)事物中的第一個傳輸?shù)牡刂?。主機(jī)只提供突發(fā)的第一個地址，和地址一起被發(fā)送的控制信號決定了突發(fā)中剩余傳輸?shù)牡刂肥窃趺从嬎愕?。ARLEN3:0主機(jī)突發(fā)長度。該信號給出一個突發(fā)中準(zhǔn)確的傳輸個數(shù)。該信息決定了與地址相對應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)。參見表44。ARSIZE2

20、:0主機(jī)突發(fā)大小。該信號表示突發(fā)中每個傳輸?shù)拇笮?。參見?2。ARBURST1:O主機(jī)突發(fā)類型。突發(fā)類型和突發(fā)大小決定了突發(fā)中每個傳輸?shù)牡刂肥窃趺从嬎愕?。參見?3。ARLOCK1:0主機(jī)鎖定類型。該信號為傳輸?shù)脑犹匦蕴峁└郊有畔?。參見?4。ARCACHE3:0主機(jī)cache類型。該信號為傳輸?shù)捏{速緩存特性提供附加信息。參見表54。ARPROT2:0主機(jī)保護(hù)類型。該信號為事物提供保護(hù)單元信息。參見保護(hù)單元支持。ARVALID主機(jī)讀地址有效。該信號表示，當(dāng)為髙時，讀地址和控制信息有效，并會保持穩(wěn)定，直到地址確認(rèn)信號ARREADY拉高。1二地址和控制信息有效0二地址和控制信息無效ARREADY

21、從機(jī)讀地址準(zhǔn)備好。該信號表示從機(jī)準(zhǔn)備好接收地址和相應(yīng)的控制信號：1二從機(jī)準(zhǔn)備好0二從機(jī)沒有準(zhǔn)備好2.6讀數(shù)據(jù)通道信表2-6列出了AXI讀數(shù)據(jù)通道信號。2-6讀數(shù)據(jù)通道信號信號源描述RID3:0從機(jī)讀IDtago該信號是從機(jī)產(chǎn)生的讀數(shù)據(jù)組信號的IDtag。RID的值由從機(jī)產(chǎn)生，必須與從機(jī)響應(yīng)的讀事物的ARID值相同。RDATA31:0從機(jī)讀數(shù)據(jù)。讀數(shù)據(jù)總線可以是8、16.32、64、128、256、512或1024bits寬RRESP1:O從機(jī)讀響應(yīng)。該信號表示讀傳輸?shù)臓顟B(tài)。允許的響應(yīng)有：OKAY,EXOKAY,SLVERR以及DECERRoRLAST從機(jī)最后一次讀。該信號表示一個讀突發(fā)中的最后

22、一次傳輸。RVALID從機(jī)讀有效。該信號表示請求的讀數(shù)據(jù)有效.并且可完成讀傳輸：1二讀數(shù)據(jù)有效0二讀數(shù)據(jù)無效RREADY主機(jī)讀準(zhǔn)備好。該信號表示主機(jī)可以接收讀數(shù)據(jù)和響應(yīng)：1二主機(jī)準(zhǔn)備好0二主機(jī)沒有準(zhǔn)備好27低功耗接口信號表2-7列出了可選的低功耗接口信號。表27低功耗接口信號信號源描述CSYSREQ時鐘控制器系統(tǒng)退出低功耗狀態(tài)請求。該信號是從系統(tǒng)時鐘控制器發(fā)出的請求，用于外設(shè)進(jìn)入低功耗狀態(tài)。CSYSACK外設(shè)設(shè)備低功耗請求確認(rèn)。該信號是從外設(shè)發(fā)出.用來確認(rèn)低功耗請求。CACTIVE外設(shè)設(shè)備時鐘有效。該信號表示外設(shè)請求時鐘信號：1二外設(shè)時鐘被請求0二外設(shè)時鐘沒有被請求TOT1T2T3T4T5T6

23、T7T8T9T1OT11T12T133.通道握手本章講述了主機(jī)/從機(jī)握手過程，以及大概描述了READY和VALID握手信號的關(guān)系和默認(rèn)值。包含以下章節(jié):握手過程通道之間的關(guān)系通道握手信號之間的依賴3.1握手過程所有的5個通道都是用相同的VALID/READY握手過程來傳輸?shù)刂?數(shù)據(jù)以及控制信息。這種雙向流控制機(jī)制意味著主機(jī)和從機(jī)都可以控制主機(jī)和從機(jī)之間數(shù)據(jù)和信息的傳輸速率。源設(shè)備產(chǎn)生VAUD信號來表示地址.數(shù)據(jù)或控制信息何時有效。目標(biāo)設(shè)備產(chǎn)生READY信號來表示可以接收源設(shè)備的信息。只有當(dāng)VALID和READY同時為高時，才能進(jìn)行傳輸。在主機(jī)和從機(jī)接口中，輸入信號和輸出信號之間不能有組合路徑。

24、圖3-2到圖3-3展示了握手序列的例子。在圖3-1中，源設(shè)備發(fā)出數(shù)據(jù)或控制信息，并驅(qū)動VALID信號為高。從源設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)或控制信息保持穩(wěn)定，直到目標(biāo)設(shè)備驅(qū)動READY信號為髙.表示目標(biāo)設(shè)備接收數(shù)據(jù)或控制信息。箭頭標(biāo)示出了傳輸發(fā)生的時間。Figure3-1VALIDbeforeREADYhandshakeTOT1T2T3T4T5T6T7T8T9T1OT11T12T13TOT1T2T3T4T5T6T7T8T9T1OT11T12T13在圖32中，目標(biāo)設(shè)備在數(shù)據(jù)或控制信息有效之前驅(qū)動READY為髙。這表示只要數(shù)據(jù)或控制信息有效，目標(biāo)設(shè)備就可以在一個單周期內(nèi)接收數(shù)據(jù)或控制信息。箭頭標(biāo)示出了傳輸發(fā)生的

25、時間。INFORMATIONVALIDREADYFigure3-2READYbeforeVALIDhandshakeTOT1T2T3T4T5T6T7T8T9T1OT11T12T13在圖33中，源設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備在同一個周期內(nèi)表示源設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備都可以傳輸數(shù)據(jù)或控制信息。在這種情況下，傳輸立即發(fā)生。箭頭標(biāo)示出傳輸發(fā)生的時間。ACLKINFORMATIONVALIDREADYI飛Figure3-3VALIDwithREADYhandshake單獨(dú)的AXI協(xié)議通道握手機(jī)制描述在:寫地址通道寫數(shù)據(jù)通道寫響應(yīng)通道讀地址通道讀數(shù)據(jù)通道3.1.1寫地址通道只有當(dāng)驅(qū)動有效地址和控制信息時，主機(jī)才能斷言AWVAL

26、ID信號。AWVALID必須保持?jǐn)嘌裕钡綇臋C(jī)接收了地址和控制信息，并斷言了對應(yīng)的AWREADY信號。AWREADY信號的默認(rèn)值可以是高也可以是低，推薦默認(rèn)值為髙，盡管如果AWREADY為高，則從機(jī)必須可以接收發(fā)送到從機(jī)的任何有效地址。AWREADY信號可以默認(rèn)為低，但不推薦，因?yàn)檫@意味著傳輸要至少占用兩個周期，一個周期斷言AWVALID,另一個周期斷言AWREADYo3.1.2寫數(shù)據(jù)通道在一個寫突發(fā)期間，只有當(dāng)驅(qū)動有效寫數(shù)據(jù)時，主機(jī)才能斷言WVALID信號。WVALID必須保持?jǐn)嘌灾钡綇臋C(jī)接收寫數(shù)據(jù)并斷言了WREADY信號。只有當(dāng)從機(jī)可以始終在一個單周期內(nèi)接收寫數(shù)據(jù)時，WREADY的默認(rèn)值才

27、能為高。當(dāng)主機(jī)驅(qū)動突發(fā)中的最后一個寫傳輸時，主機(jī)必須斷言WLAST信號。當(dāng)WVALID為低時，WSTRB3:0信號可以是任何值，雖然這兩個信號被推薦為即可以是低，也可以保持為其之前的值。3.1.3寫響應(yīng)通道只有當(dāng)驅(qū)動一個有效寫響應(yīng)時，從機(jī)才能斷言BVALID信號。BVALID必須保持?jǐn)嘌裕钡街鳈C(jī)接收寫響應(yīng)并斷言BREADYo只有當(dāng)主機(jī)可以始終在一個單周期內(nèi)接收寫響應(yīng)時.BREADY才能默認(rèn)為高。3.1.4讀地址通道只有當(dāng)驅(qū)動有效地址和控制信息時，主機(jī)才能斷言ARVALID信號。ARVALID信號必須保持?jǐn)嘌?，直到從機(jī)接收地址和控制信息并斷言對應(yīng)的ARREADY信號。默認(rèn)的ARREADY可以是

28、高，也可以是低。推薦默認(rèn)為高，雖然如果ARREADY為高，則從機(jī)必須可以接收任何發(fā)送到從機(jī)的有效地址。ARREADY可以默認(rèn)為低，但不推薦，因?yàn)檫@意味著傳輸至少要占用兩個周期，一個周期斷言ARVALID,另一個周期斷言ARREADY.3.1.5讀數(shù)據(jù)通道只有當(dāng)驅(qū)動有效讀數(shù)據(jù)時，從機(jī)才能斷言RVALID信號。RVALID必須保持?jǐn)嘌裕钡街鳈C(jī)接收數(shù)據(jù)并斷言RREADY信號。即使一個從機(jī)只有一個讀數(shù)據(jù)源，但是當(dāng)其響應(yīng)一個讀數(shù)據(jù)請求時必須拉髙RVALID信號。主機(jī)接口使用RREADY信號來表示其接收數(shù)據(jù)。只有當(dāng)主機(jī)不論任何時候開始一個讀事物時都能立即接收讀數(shù)據(jù)的情況下，RREADY的默認(rèn)狀態(tài)才能為高

29、。當(dāng)從機(jī)驅(qū)動突發(fā)中最后一個讀傳輸時必須將RLAST信號拉高。32通道之間的關(guān)系地址、讀、寫以及寫響應(yīng)通道之間的關(guān)系是靈活的。例如，寫數(shù)據(jù)可以在相應(yīng)的寫地址之前出現(xiàn)在接口上。當(dāng)寫地址通道包含的寄存器級多于寫數(shù)據(jù)通道時，可能會出現(xiàn)這種情況。寫數(shù)據(jù)也可以和地址出現(xiàn)在同一個周期。當(dāng)互聯(lián)必須決定目標(biāo)設(shè)備地址空間或從機(jī)空間時，互聯(lián)必須重新對齊地址和寫數(shù)據(jù)。這個要求用來保證寫數(shù)據(jù)只會對尋址的從機(jī)有效。有兩種關(guān)系必須被維持：讀數(shù)據(jù)必須始終緊跟在對應(yīng)的地址之后一個寫響應(yīng)必須始終緊跟在寫事物中和該響應(yīng)相關(guān)的上一個寫傳輸之后3.3通道握手信號之間的依賴為了防止死鎖發(fā)生，必須遵循存在于握手信號之間的依賴關(guān)系。在任何事

30、物中：一個AXI組件的VALID信號，不能依賴于事物中其他組件的READY信號READY信號可以等待VALID信號斷言注敢:如果在斷言READY之前等待VALID被斷言是可以被接受的，那么根據(jù)VALID默認(rèn)的斷言優(yōu)先級來斷言READY也同樣可以被接受，這可以讓設(shè)計更有效。圖3-4和圖3-5展示了握手信號依賴。單箭頭指向的信號可以在起始信號之前或之后被斷言。雙箭頭指向的信號必須只能在起始信號之后被斷言。圖34展示了在一個讀事物中:從機(jī)可以先等待ARVALID被斷言，之后從機(jī)再斷言ARREADY從機(jī)必須等待ARVALID和ARREADY都被斷言之后.從機(jī)才能斷言RVALID來返回讀數(shù)據(jù)ARVALI

31、DRVALIDARREADYTOT1T2T3T4T5T6T7T8T9T1OT11T12T13TOT1T2T3T4T5T6T7T8T9T1OT11T12T13圖3Y讀事物握手依賴圖3-5展示了在一個寫事物中：主機(jī)必須先斷言AWVALID或WVALID,之后再等待從機(jī)斷言AWREADY或WREADY從機(jī)可以先等待AWVALID或WVALID、或兩個都被斷言，之后從機(jī)再斷言AWREADY從機(jī)可以先等待AWVALID或WVALID、或兩個都被斷言.之后從機(jī)再斷言WREADY從機(jī)必須先等待WVALID和WREADY被斷言，之后從機(jī)才能斷言BVALIDBREADY注意：很重要的一點(diǎn)：在一個寫事物期間，主機(jī)

32、必須先驅(qū)動WVALID,然后再等待AWREADY被斷言。如果從機(jī)線等待WVALID,然后再斷言AWREADY,則可能引發(fā)死鎖。4.地址選項(xiàng)本章講述了AXI突發(fā)類型，以及計算突發(fā)中傳輸?shù)牡刂泛妥止?jié)通道。包含以下章節(jié):關(guān)于地址選項(xiàng)突發(fā)長度突發(fā)大小突發(fā)類型突發(fā)地址4.1關(guān)于地址選項(xiàng)AXI協(xié)議是基于突發(fā)的，主機(jī)通過驅(qū)動傳輸控制信息以及傳輸中第一個字節(jié)的地址來開始每個突發(fā)。隨著突發(fā)的傳送，從機(jī)負(fù)責(zé)計算突發(fā)中后續(xù)傳輸?shù)牡刂?。突發(fā)不能跨越4KB邊界，以防止突發(fā)跨越從機(jī)之間的邊界，因此要求從機(jī)在其內(nèi)部限制地址增量的大小。4.2突發(fā)長度AWLEN和ARLEN信號規(guī)定了每個突發(fā)中的數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)。如表44所示，每個

33、突發(fā)可以是146個傳輸長度。表4-1突發(fā)長度編碼ARLEN3:0AWLEN3:0數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)bOOOO1bOOOl2bOOlO3bllOl14blllO15bllll16對于回環(huán)突發(fā)，突發(fā)長度必須是人4.8或16個傳輸。每個傳輸必須通過ARLEN或AWLEN確定傳輸次數(shù)。沒有組件可以提前終止一個突發(fā)來減少數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)。在一個寫突發(fā)期間，主機(jī)可以通過取消斷言所有寫選通來disable進(jìn)一步的寫，但其必須完成突發(fā)中剩余的傳輸。在一個讀突發(fā)期間.主機(jī)可以丟棄進(jìn)一步的讀數(shù)據(jù)，但是其必須完成突發(fā)中剩余的傳輸。警告：當(dāng)訪問一個讀敏感的設(shè)備，如一個FIFO時，丟棄沒有被請求的讀數(shù)據(jù)可能會導(dǎo)致丟失數(shù)據(jù)。主機(jī)禁

34、止以一個大于請求的突發(fā)長度來訪問這樣的設(shè)備。43突發(fā)大小表42展示了ARSIZE或AWSIZE信號是怎樣確定一個突發(fā)中，每拍(beat)或每個數(shù)據(jù)傳輸中要傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)字節(jié)數(shù)的。表4-2央發(fā)大小編碼ARSIZE2:0AWSIZE2:0傳輸中的字節(jié)數(shù)bOOO1bOOl2bOlO4bOll8blOO16blOl32bllO64bill128AXI通過傳輸?shù)刂窙Q定每個傳輸使用數(shù)據(jù)總線的哪個字節(jié)通道。對于傳輸大小窄于數(shù)據(jù)總線的增量或回環(huán)突發(fā)，突發(fā)中每拍的數(shù)據(jù)傳輸都在不同的字節(jié)通道上。一個固定長度突發(fā)的地址是保持恒定的，并且每個傳輸都使用相同的字節(jié)通道。任何傳輸?shù)拇笮《疾荒艹^事物中組件的數(shù)據(jù)總線寬度。

35、4.4突發(fā)類型AXI協(xié)議定義了三種突發(fā)類型，描述如下:固定長度突發(fā)增量定發(fā)回環(huán)定發(fā)表4-3展示了ARBURST或AWBURST信號是怎樣選擇突發(fā)類型的。表4-3突發(fā)類型編碼ARBURST1:OAWBURST1:O突發(fā)類型描述訪問bOO固定長度突發(fā)地址固定的突發(fā)FIFO類型bOl增量突發(fā)(INCR)地址遞增的突發(fā)正常序列memoryblO回環(huán)突發(fā)(WRAP)地址遞增的突發(fā)，在回環(huán)邊界會卷回到一個較低地址高速緩存線(Cacheline)bll保留-TOT1T2T3T4T5T6T7T8T9T1OT11T12T134.4.1固定長度突發(fā)在一個固定長度突發(fā)中.每個傳輸?shù)牡刂范急３窒嗤＿@種突發(fā)類型用于重

36、復(fù)訪問相同位置，比如裝載和清空一個外設(shè)FIFOo4.4.2增量突發(fā)在一個增量突發(fā)中，每個傳輸?shù)牡刂范际窃谇耙粋€傳輸?shù)刂返幕A(chǔ)上遞增的。增量值取決于傳輸大小。例如，突發(fā)中每個傳輸?shù)拇笮∈?bytes,則每個傳輸?shù)刂肥乔耙粋€地址加4。4.4.3回環(huán)突發(fā)回環(huán)突發(fā)類似于增量突發(fā)，突發(fā)中每個傳輸?shù)牡刂钒丛隽窟f增的。但是在回環(huán)突發(fā)中，當(dāng)達(dá)到較大的地址邊界時,地址會卷回到較小的地址?；丨h(huán)邊界是突發(fā)中每個傳輸?shù)拇笮〕艘酝话l(fā)中總共傳輸?shù)拇螖?shù)?；丨h(huán)突發(fā)需要遵循兩個限制：起始地址必須對齊到傳輸大小突發(fā)長度必須是人4.8或164.5突發(fā)地址本章節(jié)給出了一些簡單的公式用于決定一個突發(fā)中傳輸?shù)牡刂泛妥止?jié)通道。公式使用以下

37、變量:Start-Address主機(jī)發(fā)出的起始地址Number_Bytes每個數(shù)據(jù)傳輸中的最大byte數(shù)Data.BuS-Bytes數(shù)據(jù)總線中的字節(jié)通道數(shù)量Aligned_Address起始地址的對齊狀態(tài)Burst-Length一個突發(fā)中總的數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)Address_N一個突發(fā)中第N個傳輸?shù)牡刂?。突發(fā)中第一個傳輸對應(yīng)N。Wrap_Boundary一個回環(huán)突發(fā)中的最低地址Lower_Byte_Lane一個傳輸最低尋址字節(jié)的字節(jié)通道UpperByteLane一個傳輸最高尋址字節(jié)的字節(jié)通道INT(x)X取整操作使用以下公式來決定一個突發(fā)中傳輸?shù)牡刂罚篠tart_Address=ADDRNumber

38、Bytes=2SIZEBurst_Length=LEN+1Alingned_Address=(INT(Start_Address/Number_Bytes)xNumber_Bytes使用以下公式來決定突發(fā)中第一個傳輸?shù)牡刂?Address_l=Start_Address使用以下公式來決定突發(fā)中第一個傳輸之后任意傳輸?shù)牡刂罚篈ddress_N=Aligned_Address+(N-1)xNumber_Bytes對于回環(huán)突發(fā)，Wrap_Boundary變量被擴(kuò)展用來計算回環(huán)邊界：Wrap_Boundary=(INT(Start_Address/(Number_BytesxBurst_Length)

39、x(Number_BytesxBurst_Length)如果Address_N=Wrap_Boundary+(Number_BytesxBurst_Length)則使用以下公式：Address_N=Wrap_Boundary以下公式?jīng)Q定了一個突發(fā)中的第一個傳輸使用哪個字節(jié)通道：Lower_Byte_Lane=Address_N-(INT(Address_N/Data_Bus_Bytes)xData_Bus_BytesUpper_Byte_Lane=Lower_Byte_Lane+Number_Bytes-1數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖止?jié)通道計算如下：DATA(8xUpper_Byte_Lane)+7:(8xL

40、ower_Byte_Lane)TOT1T2T3T4T5T6T7T8T9T1OT11T12T135附加控制信息本章講述了AXI協(xié)議對系統(tǒng)級caches以及保護(hù)單元的支持。包含以下章節(jié)：Cache支持保護(hù)單元支持5.1Cache支持通過使用cache信息信號ARCACHE和AWCACHE,可以提供對系統(tǒng)級caches以及性能增強(qiáng)組件的支持。這兩個信號提供了關(guān)于事物怎么被處理的附加信息。ARCACHE3:0或AWCACHE3:0信號通過提供事物的可緩存、可高速緩存以及可分配屬性來支持系統(tǒng)級caches：Bufferable(B)bit,ARCACHEO及AWCACHEO當(dāng)該位為高時，意味著inter

41、connect或任何組件都可以將達(dá)到其最終目標(biāo)設(shè)備的事物延遲任何周期數(shù)。該屬性只用于寫事物Cacheable(C)bit,ARCACHE1及AWCACHE1當(dāng)該位為高時，意味著在最終目標(biāo)設(shè)備上的事物其特征不需要與源事物的特征相同。對于寫事物，意味著若干個不同的寫事物可以被合并到一起。對于讀事物，這意味著一個位置可以被多個事物預(yù)取，或者只能被取一次。該bit應(yīng)該與Read4/ocate(RA)nWriteAllocate(NP)bits一起使用，來判定一個事物是否是可髙速緩存的。ReadAllocate(RA)bit,ARCACHE2及AWCACHE2當(dāng)RAbit為高時，意味著如果傳輸是一個讀，

42、并且在cache中被錯漏，則其應(yīng)該可被分配。如果Cbit為低，則RAbit不能為高。Write4/ocate(WA)bit,ARCACHE3及AWCACHE3當(dāng)WAbit為高時，意味著如果傳輸是一個寫，并且在cache中被錯漏，則其應(yīng)該可被分配。如果Cbit為低，則WAbit不能為高。表5-1展示了ARCACHE3:0和AWCACHE3:0信號編碼。表5-1Cache編碼ARCACHE3:0AWCACHE3:0事物屬性WARAcB0000不可高速緩存并且不可緩存0001只可緩存0010可高速緩存，但不可分配0011可高速緩存并且可緩存，但不可分配0100保留0101保留0110可高速緩存wri

43、te-through只可讀分配0111可高速緩存write-back,只可讀分配1000保留1001保留1010可高速緩存write-through只可寫分配1011可高速緩存write-back,只可寫分配1100保留1101保留1110可高速緩存write-through讀寫都可分配1111可高速緩存write-back,讀寫都可分配對于寫事物，AWCACHE信號可被用來決定哪個組件提供寫響應(yīng)。如果一個寫事物被標(biāo)示為可緩存的，則可以由一個橋或者系統(tǒng)級cache提供寫響應(yīng)。但是，如果事物被標(biāo)示為不可緩存的，則寫響應(yīng)必須由事物的最終目標(biāo)設(shè)備提供。AXI協(xié)議沒有定義一種讓緩存的或者高速緩存的數(shù)據(jù)

44、到達(dá)其目標(biāo)設(shè)備的機(jī)制。例如，一個系統(tǒng)級cache可以具有一個控制器來管理cache入口的清理.刷新以及使無效。另一個例子是，包含一個寫緩沖器的橋，這個橋可以具有控制邏輯，如果在接收到一個具有匹配的事物ID的不可緩存的寫事物時可用來drainthebuffer。5.2保護(hù)單元支持為了支持復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)中的互聯(lián)和其它設(shè)備都通常有必要提供保護(hù)來防止非法事物。AWPROT和ARPROT信號給出了三種級別的訪問保護(hù)：正常或特權(quán)，ARPROT0及AWPROT0為低，表示一個正常訪問為髙，表示一個特權(quán)訪問這被某些主機(jī)用來表示其處理模式。一個特權(quán)處理模式通常在系統(tǒng)中具有更高的訪問級別。安全和非安全，AR

45、PROT1及AWPROT1為低，表示一個安全訪問為髙，表示一個非安全訪問這用于被請求的處理模式具有更大差異度的系統(tǒng)中。注意：配宣該位，以便當(dāng)該位為高時，事物被認(rèn)為是非安全的，當(dāng)該位為低時，事物被認(rèn)為是安全的。指令或數(shù)據(jù)，ARPROT及AWPROT為低，表示一個數(shù)據(jù)訪問為髙，表示一個指令訪問該位用來表示一個事物是指令訪問還是數(shù)據(jù)訪問。注意：該位所標(biāo)示的只是作為一個建議，其并不能在所有情況下精確表示。例如，一個混合了指令和數(shù)據(jù)的事物。默認(rèn)情況下，推薦將一個訪問標(biāo)記為一個數(shù)據(jù)訪問，除非明確知道該事物是一個指令訪問。表5-2總結(jié)了ARPROT2:0和AWPROT2:0信號的編碼。表5-2保護(hù)編碼ARR

46、ROT2:0AWPROT2:0保護(hù)級別01=特權(quán)訪問0二正常訪問11二非安全訪問0=安全訪問21=1&令訪問0二數(shù)據(jù)訪問TOT1T2T3T4T5T6T7T8T9T1OT11T12T136.i子訪問本章講述了AXI協(xié)議怎樣開發(fā)獨(dú)占訪問和鎖定訪問機(jī)制。包含以下章節(jié):關(guān)于原了訪問獨(dú)占訪問員定訪問6.1關(guān)于原子訪問為了使原子訪問的開發(fā)更簡單，使用ARLOCK1:0或AWLOCK1:0信號提供獨(dú)占訪問和鎖定訪問。表6-1展示了ARLOCK1:0和AWLOCK1:0信號的編碼。表6-1原子訪問編碼ARLOCK1:0AWLOCK1:0訪問類型bOO正常訪問b01獨(dú)占訪問blO鎖定訪問bll保留6.2獨(dú)占訪問

47、獨(dú)占訪問機(jī)制使得信號量類型操作semaphoretypeoperations）的開發(fā)不需要總線在操作期間保持對某一特定主機(jī)的鎖定。獨(dú)占訪問的優(yōu)點(diǎn)是既不會影響關(guān)鍵總線訪問延遲，也不會影響最大可達(dá)到的帶寬。ARLOCK1:0或AWLOCK1:0信號選擇獨(dú)占訪問.RRESP1:O或BRESP1:O信號（參見表7）標(biāo)示獨(dú)占訪問成功或失敗。從級必須具有額外的邏輯來支持獨(dú)占訪問。AXI協(xié)議提供了一個自動防故障（fail-self）機(jī)制來標(biāo)示當(dāng)一個主機(jī)嘗試對一個不支持獨(dú)占訪問的從機(jī)進(jìn)行獨(dú)占訪問。6.2.1獨(dú)占訪問過程一個獨(dú)占訪問的基本過程如下:主機(jī)執(zhí)行一個某地址位置的獨(dú)占讀一段時間之后，主機(jī)通過執(zhí)行一個到相

48、同地址位置的獨(dú)占寫，來嘗試結(jié)束獨(dú)占操作主機(jī)獨(dú)占寫訪問的結(jié)果表示為：在讀和寫訪問之間，如果沒有其它主機(jī)對該位置進(jìn)行寫.則獨(dú)占訪問成功在讀和寫訪問之間，如果任何主機(jī)對該位置進(jìn)行了寫，則獨(dú)占訪問失敗。在這種情況下地址位置不會被更新注意：一個主機(jī)可能還沒有完成一個獨(dú)占操作的寫操作部分。獨(dú)占訪問對硬件的監(jiān)視，必須只能監(jiān)視每個事物ID的一個地址。因此，如果一個主機(jī)沒有完成獨(dú)占操作的寫操作部分，則接下來的一個獨(dú)占寫會改變正在被獨(dú)占地監(jiān)視的地址。6.2.2從主機(jī)視點(diǎn)的獨(dú)占訪問主機(jī)通過執(zhí)行一個獨(dú)占讀來開始一個獨(dú)占操作。獨(dú)占操作通常從從機(jī)返回一個EXOKAY響應(yīng)，表示從機(jī)記錄了要被監(jiān)視的地址。注意：如果主機(jī)嘗試從

49、一個不支持獨(dú)占訪問的從機(jī)執(zhí)行一個獨(dú)占讀操作，則從機(jī)會返回OKAY響應(yīng)而不是EXOAKY響應(yīng)。主機(jī)可將這種情況當(dāng)作錯誤條件，表示不支持獨(dú)占訪問。推薦主機(jī)在這種情況下不執(zhí)行該獨(dú)占操作的寫操作部分。在獨(dú)占讀之后一段時間，主機(jī)嘗試執(zhí)行一個到相同位置的獨(dú)占寫操作。如果從獨(dú)占讀之后，地址位置沒有改變，則獨(dú)占寫操作成功。從機(jī)返回EXOKAY響應(yīng)，獨(dú)占寫操作更新memory的位置。如果從獨(dú)占讀之后地址位置發(fā)生了改變，則獨(dú)占寫操作失敗，從機(jī)返回OKAY響應(yīng)代替EXOKAY響應(yīng)。獨(dú)占寫操作不會更新memory位置。一個主機(jī)可能沒有完成獨(dú)占訪問的寫操作部分。如果發(fā)生這種情況，則從機(jī)繼續(xù)監(jiān)視獨(dú)占的地址，直到另一個獨(dú)占

50、讀操作開始一個新的獨(dú)占訪問。在獨(dú)占訪問的讀操作完成之前，主機(jī)不能開始獨(dú)占訪問的寫操作部分。6.2.3從機(jī)視點(diǎn)的獨(dú)占訪問一個不支持獨(dú)占訪問的從級可以忽視ARLOCK1:0和AWLOCK1:0信號。從機(jī)必須為正常訪問和獨(dú)占訪問提供一個OKAY響應(yīng)。一個支持獨(dú)占訪問的從機(jī)必須具有監(jiān)控電路。對于這種從機(jī)，推薦其具有一個監(jiān)控單元，用來監(jiān)控可訪問該從機(jī)的每個可獨(dú)占訪問的主機(jī)ID。一個單端口從機(jī)可以具有一個從機(jī)外部的標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)占訪問監(jiān)控器，但是多端口的從機(jī)可能要求內(nèi)部監(jiān)控器。獨(dú)占訪問監(jiān)控器記錄任何獨(dú)占讀操作的地址和ARID值。之后監(jiān)控器一直監(jiān)控該位置，直到一個到該位置的寫操作發(fā)生，或者直到相同ARID值的另一個

51、獨(dú)占讀操作將監(jiān)控器復(fù)位到一個不同的地址。當(dāng)一個具有給定AWID值的獨(dú)占寫操作發(fā)生，則監(jiān)控器會檢査該地址是否正在被獨(dú)占地監(jiān)控。如果是，則意味著在獨(dú)占寫操作之前，該位置沒有發(fā)生過寫操作，獨(dú)占寫操作會繼續(xù)執(zhí)行，來完成獨(dú)占訪問。從機(jī)返回EXOKAY響應(yīng)到主機(jī)。如果在獨(dú)占寫發(fā)生時，地址不再被監(jiān)控，則表示以下一種情況：從獨(dú)占讀之后，位置被更新監(jiān)控器已經(jīng)被復(fù)位到另一個位置以上兩種情況下，獨(dú)占寫操作都不能更新地址位置，并且從機(jī)必須返回OKAY響應(yīng)替代EXOKAY響應(yīng)。6.2.4獨(dú)占訪問約束以下約束適用于獨(dú)占訪問：一個給定ID的獨(dú)占寫的大小和長度必須和前一個具有相同ID的獨(dú)占讀的大小和長度相同。一個獨(dú)占訪問的地

52、址必須被對齊到事物中總共的字節(jié)數(shù)。獨(dú)占讀和獨(dú)占寫的地址必須一致獨(dú)占訪問中獨(dú)操作部分的ARID必須和寫操作部分的AWID相同獨(dú)占訪問中讀和寫部分的控制信號必須一致。一個獨(dú)占訪問突發(fā)中要被傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)必須是2的次幕即1、2、4、8.16.32.64或228bytes。一個獨(dú)占突發(fā)中最大可被傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)為128。ARCACHE3:0或AWCACHE3:0的值必須保證監(jiān)控獨(dú)占訪問的從機(jī)要能看見事物。例如，一個正在被從機(jī)監(jiān)控的獨(dú)占訪問不能具有一個表示該事物是可髙速緩存的ARCACHE3:0或AWCACHE3:0值。不遵循以上約束會導(dǎo)致不可預(yù)測的行為。在一個獨(dú)占操作期間，被監(jiān)控的最小字節(jié)數(shù)由事物的長度和大

53、小定義。監(jiān)控一個更大的字節(jié)數(shù)是可接受的，最大為128,即一個最大的獨(dú)占訪問。但是，這可能會造成混淆：當(dāng)獨(dú)占訪問實(shí)際上成功了，但因?yàn)橐粋€鄰近的字節(jié)被更新，卻被標(biāo)示為失敗。6.2.5不支持獨(dú)占訪問的從機(jī)響應(yīng)信號BRESP1:O及RRESP1:O包含一個用于正常訪問成功的OKAY響應(yīng)，以及一個獨(dú)占訪問成功的EXOKAY響應(yīng)。也就是說，一個不支持獨(dú)占訪問的從機(jī)可以提供一個OKAY響應(yīng)來表示獨(dú)占訪問的失敗。注意：一個到不支持獨(dú)占訪問從機(jī)的獨(dú)占寫會始終更新memory的位置。一個到支持獨(dú)占訪問從機(jī)的獨(dú)占寫，只有該獨(dú)占寫成功后，才能更新memory的位置。6.3鎖定訪問當(dāng)一個事物的ARLOCK1:0或AWL

54、OCK1:0信號表示該事物是一個鎖定的傳輸時，互聯(lián)必須確保只有發(fā)送該事物的主機(jī)才能被允許訪問從機(jī)區(qū)域，直到從同一個主機(jī)發(fā)出的一個非鎖定傳輸完成?；ヂ?lián)中的仲裁器用來執(zhí)行該限制。當(dāng)一個主機(jī)開始一個鎖定的讀或?qū)懯挛镄蛄?，主機(jī)必須保證沒有其他outstanding事物正在等待完成。任何ARLOCK1:0或AWLOCK1:0表示一個鎖定序列的事物，會強(qiáng)制互聯(lián)鎖定接下來的事物。因此，一個鎖定的序列，其最后一個事物不能是ARLOCK1:0或AWLOCK1:0表示為鎖定訪問的事物，鎖定序列必須始終以這樣的最后一個事物來結(jié)束序列。這個最后的事物被包含進(jìn)鎖定的序列，作用是解除鎖定。當(dāng)結(jié)束一個鎖定序列時，主機(jī)必須保

55、證所有之前鎖定事物都完成后才能發(fā)送最后一個非鎖定的事物。之后，主機(jī)必須確保最后一個非鎖定的事物己經(jīng)完全完成，之后才能開始其他事物。主機(jī)必須確保在一個鎖定序列中的所有事物都具有相同的ARID或AWID值。注敢：鎖定訪問要求互聯(lián)在鎖定序列處理期間要阻止任何其他事物的發(fā)生，因此會對互聯(lián)的性能產(chǎn)生影響。推薦鎖定訪問僅用于支持遺留的設(shè)備。以下約束是推薦但不強(qiáng)制的：將所有鎖定事物序列保持在相同的4KB地址區(qū)域內(nèi)將鎖定事物序列限制為2個事物7.響應(yīng)信號本章講述了AXI獨(dú)和寫事物中的四種從機(jī)響應(yīng)。包含以下章節(jié):關(guān)于響應(yīng)信號響應(yīng)類型7.1關(guān)于響應(yīng)信號AXI協(xié)議允許為讀和寫事物發(fā)出響應(yīng)。對于讀事物，發(fā)自從機(jī)的響應(yīng)

56、信息是伴隨讀數(shù)據(jù)一起發(fā)送的，但是對于寫事物，響應(yīng)信息是通過寫響應(yīng)通道傳送的。AXI協(xié)議的響應(yīng)有：OKAYEXOKAYSLVERRDECERR表7-1展示了RRESP1:O和BRESP1:O信號編碼。表7-1RRESP1:O和BRESP1:O編碼RRESP1:OBRESP1:O響應(yīng)含義bOOOKAY正常訪問。kay表示一個正常訪問是否成功。也可以表示一個獨(dú)占訪問失敗。b01EXOKAY獨(dú)占訪問okay表示一個獨(dú)占訪問的讀和寫部分都成功了。blOSLVERR從機(jī)錯誤，用于當(dāng)訪問成功到達(dá)從機(jī)，但是從機(jī)期望返回一個錯誤條件給源主機(jī)。bllDECERR解碼錯誤，通常由一個互聯(lián)組件產(chǎn)生，表示沒有從機(jī)對應(yīng)事

57、物的地址。對于一個寫事物.只會為整個突發(fā)給出一個響應(yīng)，而不是突發(fā)中每個數(shù)據(jù)傳輸都有響應(yīng)。在一個讀事物中，從機(jī)可以為一個突發(fā)中的不同傳輸給出不同的響應(yīng)。例如，在一個16次讀傳輸?shù)耐话l(fā)中，從幾可以為15個傳輸返回一個OKAY響應(yīng)，并為剩下一個傳輸給出一個SLVERR響應(yīng)。協(xié)議規(guī)定請求的數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)必須被執(zhí)行，即使報告出一個錯誤。例如，一個8次讀傳輸?shù)氖挛锉粡膹臋C(jī)請求，但是從機(jī)發(fā)生一個錯誤條件，則從機(jī)必須執(zhí)行8次數(shù)據(jù)傳輸，每個傳輸返回一個錯誤響應(yīng)。如果從機(jī)給出一個單一的錯誤響應(yīng)，則突發(fā)中剩余的傳輸沒有被取消。本協(xié)議為可以發(fā)送多個outstanding地址的主機(jī)設(shè)定了限制，這種主機(jī)也必須可以支持精確的

58、錯誤信號。這種主機(jī)必須能夠前一個傳輸?shù)囊粋€錯誤響應(yīng)，而此時后一個傳輸已經(jīng)在進(jìn)行中。TOT1T2T3T4T5T6T7T8T9T1OT11T12T137.2響應(yīng)類型本章節(jié)講述AXI協(xié)議的四種響應(yīng)類型:正常訪問成功獨(dú)占訪問從機(jī)錯課解碼留課7.2.1正常訪問成功OKAY響應(yīng)表示：一個正常訪問成功一個獨(dú)占訪問失敗一個獨(dú)占訪問，訪問了一個不支持獨(dú)占訪問的從機(jī)OKAY是大部分事物的響應(yīng)。7.2.2獨(dú)占訪問EXOKAY響應(yīng)表示一個獨(dú)占訪問成功。第6章原了訪問描述了這種響應(yīng)。7.2.3從機(jī)錯誤SLVERR響應(yīng)表示一個不成功的事物。從機(jī)錯誤條件的例子有:FIFO/buffer溢出(overrun)或欠載(unde

59、rrun)條件嘗試不支持的傳輸大小嘗試寫訪問一個只讀的位置從機(jī)中超時條件嘗試訪問一個不具有寄存器的地址嘗試訪問一個被禁止的或斷電的功能為了簡化系統(tǒng)的監(jiān)控和調(diào)試，推薦錯誤響應(yīng)只用于錯誤條件，而不用于正常和期望事件。7.2.4解碼錯誤在一個沒有完整解碼地址映射的系統(tǒng)中，可能會尋址一個位置，該位置沒有對應(yīng)的從機(jī)來響應(yīng)一個事物。在這樣的一個系統(tǒng)中，互聯(lián)必須提供適當(dāng)?shù)腻e誤響應(yīng)來標(biāo)示訪問為非法訪問，并且也應(yīng)該防止系統(tǒng)訪問不存在從機(jī)的嘗試。當(dāng)互聯(lián)不能成功解碼一個從機(jī)訪問，一個有效的做法是將訪問路由到一個默認(rèn)從機(jī)，由默認(rèn)從機(jī)返回DECERR響應(yīng)。一個開發(fā)選項(xiàng)是，讓默認(rèn)從機(jī)也記錄詳細(xì)的解碼錯誤，以便之后判定錯誤

60、是怎么發(fā)生的。以這種方式，默認(rèn)從機(jī)可以大大簡化調(diào)試過程。AXI協(xié)議要求一個事物的所有數(shù)據(jù)傳輸都要被完成，即使發(fā)生一個錯誤條件。因此給出DECERR響應(yīng)的組件也必須滿足該要求。&順序模型本章講述AXI協(xié)議是怎樣使用事物IDtags來發(fā)送多個outstanding地址，以及亂序事物過程。包含以下章節(jié):關(guān)于排序模型傳輸Q字段讀順序正常寫順序?qū)憯?shù)據(jù)交錯讀和寫交互2字段的互聯(lián)使用推薦的ID字段寬度8.1關(guān)于順序模型AXI協(xié)議允許亂序事物，并可以發(fā)送多個。utstanding地址。這種功能可以開發(fā)高性能的互聯(lián)，使得數(shù)據(jù)量最大化,并使系統(tǒng)更有效。ID信號通過使每個端口作為多點(diǎn)端口來支持亂序事物。具有一個給定