摘要

本文介绍了AXI4-Lite协议的接口信号,包括信号的源、位宽、默认值与功能描述。

关键词:AXI4-Lite写地址写数据写响应读地址读数据

前言

AXI4-Lite是AXI协议的精简版,它适用于不需要AXI4完整功能的简单控制寄存器样式的接口。

相较AXI4,AXI4-Lite协议的特点是:

  • 所有读写交易的突发长度均为1
  • 仅支持32位或64位的数据总线宽度
  • 所有访问都是不可修改的,不可缓冲的
  • 不支持独占访问

一. AXI4-Lite接口信号

AXI4-Lite协议信号较AXI4少了很多,具体信号如下:


axios接口302 axi4的接口信号_芯片

1.1 全局信号

信号


描述

ACLK

时钟源

全局时钟信号,所有输入信号均在ACLK上升沿采样,所有输出信号的更改只能在ACLK上升沿之后。主从接口上的所有输入和输出信号间不允许有组合路径

同AXI4

ARESETn

复位源

全局复位信号,为异步复位同步置位信号,即ARESETn在任意时刻变为低电平可立刻生效,但置位为1时只能在ACLK的下一个上升沿生效

同AXI4

1.2 写地址通道

信号


位宽

默认值

描述

AWID(可选,仅但主机是AXI4而从机是AXI-Lite时需要此信号)

-

-

-

当需要和主机的AXI4协议互联时,从机的AXI-Lite协议增加此信号

AWADDR


可变,协议未定义位宽, Xilinx使用12, 13, … 64,一般为32/64

-

要写入数据的内存地址

同AXI4

AWPORT


3

-

写事务的保护属性:特权,安全级别和访问类型

提供用于禁止非法传输事务的访问权限信号

同AXI4

AWVALID


1

-

-

AWREADY


1

-

-

1.2.1 AxPORT

AxPORT共3位,每一位的值代表不同的意义。一般可设置为3‘b000,表示非特权且安全的数据访问。

AxPROT


功能

描述

[0]

0

Unprivileged access 非特权访问

AXI主站可能支持多个级别的操作特权,并将这种特权概念扩展到内存访问。 AxPROT [0]将访问标识为非特权或特权

[0]

1

Privileged access 特权访问

-

[1]

0

Secure access 安全访问

AXI主站可能支持安全和非安全操作状态,并将这种安全性概念扩展到内存访问。 AxPROT [1]将访问标识为安全或不安全。 AxPROT [1]可以视为定义了两个地址空间,一个安全地址空间和一个非安全地址空间。该信号可被视为附加地址位。安全和非安全地址空间之间的任何别名都必须正确处理。

[1]

1

Non-secure access 非安全访问

-

[2]

0

Data access 数据访问

该位指示事务是指令访问还是数据访问。 AXI协议将此指示定义为提示。并非在所有情况下都是准确的,例如,当事务包含指令和数据项的混合时。本规范建议主机将AxPROT [2]设置为LOW,以指示数据访问,除非已知该访问是指令访问。

[2]

1

Instruction access 指令访问

-

1.3 写数据通道

信号


位宽

默认值

描述

WDATA


32/64

-

要写入的数据,大部分数据总线为32位。32位主机可访问64位丛机,通常使用64位中的低32位作为有效位宽

WSTRB


4/8

全0

写选通,指示哪些字节通道保存有效数据

WSTRB为高表示数据总线的哪一/几字节是有效数据,

具体的WSTRB [n]为高对应于WDATA [(8n+7:8n]这一字节的数据有效

4位对应32位总线,8位对应64位总线

WVALID


1

-

-

WREADY


1

-

-

1.3.1 WSTRB

AXI4-Lite协议支持写选通。这意味着可以实现多尺寸寄存器,如8位/16位寄存器。

所有的主机接口和与主机互联的元件都必须支持写选通,而从机被允许:

  • 充分利用写选通信号
  • 忽略写选通信号并将所有写访问视为整个数据总线宽度(我的理解:无论写选通信号是多少,都将数据总线上的所有位视为有效位)
  • 检测不支持的写选通信号并提供错误响应,如一个32位从机仅支持低8位写选通,如果WSTRB为4‘b1000表示高8位写选通,则此时从机不支持并报错。

特殊的:提供内存访问的从站必须完全支持写选通。存储器映射中的其他从机可能支持更有限的写选通选项。

1.4 写响应通道

信号


位宽

默认值

描述

BID可选,仅但主机是AXI4而从机是AXI-Lite时需要此信号)


-

-

从机接收到AWID,写响应返回BID,主机的AXI4协议需要BID才能识别从机的写响应

BRESP


2

2‘b00

写响应,指示写事务状态

2’b00 OKAY 正常访问成功

2’b01 EXOKAY 无意义,在AXI4中表示独占访问成功,但AXI4-Lite不支持独占访问

2‘b10 SLVERR 从机反映错误

2’b11 DECERR 互连模块无法成功解码从属访问

BVALID


1

-

-

BREADY


1

-

-

1.5 读地址通道

信号


位宽

默认值

描述

ARID(可选,仅但主机是AXI4而从机是AXI-Lite时需要此信号)


-

-

接收主机AXI4协议的ARID

ARADDR


可变,协议未定义位宽, Xilinx使用12, 13, … 64,一般为32/64

-

要读取的内存地址

同AXI4

ARRPOT


3

-

写事务的保护属性:特权,安全级别和访问类型

提供用于禁止非法传输事务的访问权限信号,同AWRPOT

同AXI4

ARVALID


1

-

-

ARREADY


1

-

-

1.6 读数据通道

信号


位宽

默认值

描述

RID(可选,仅但主机是AXI4而从机是AXI-Lite时需要此信号)


-

-

从机接收到ARID,读数据返回RID,主机的AXI4协议需要RID才能识别从机的读数据

RDATA


32/64

-

读数据

RRESP


2

2‘b00

读响应,指示读事务状态,同BRESP

同AXI4

RVALID


1

-

-

RREADY


1

-

-

二. AXI4与AXI4-Lite的互联

AXI4协议和AXI4-Lite是可以互联的,唯一需要注意的是当主机是AXI4且从机是AXI4-Lite时,从机的AXI4-Lite协议需增加AXI ID信号以匹配主机的AXI ID


axios接口302 axi4的接口信号_axios接口302_02