Xilinx FPGA AXI4总线(一)AMBA总线知识点
从 FPGA 应用角度看看 AMBA 总线中的 AXI4 总线。
(1)主要先把我博客的介绍原理的文章搬过来;
(2)用 FPGA 的实例看下 AXI4 和 AXI4-Lite 的握手;
(3)自定义一个 AXI-Lite 的 IP 作为从机设备 Slave,并将其挂载到 AXI Interconnect 上,由 ZYNQ 的 PS 侧作为主机来控制 LED;
(4)对 AXI-Lite 作源码分析。
AMBA® AXI4(高级可扩展接口 4)是 ARM® 推出的第四代 AMBA 接口规范,AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)是片上总线标准,包含AHB(Advanced High-performance Bus)、ASB(Advanced System Bus)和 APB(Advanced Peripheral Bus)。
AXI(Advanced eXtensible Interface),高性能、高带宽、低延迟片内总线。
AXI4:高性能内存映射需求(如读写DDR、使用BRAM控制器读写BRAM等),为了区别,有时候也叫这个为 AXI4-Full;
AXI4-Lite:用于简单、低吞吐量的内存映射通信(例如,与控制寄存器和状态寄存器之间的通信);
AXI4-Stream :高速流数据(视频、图像等流式数据);
AXI4 具有:
(1)一致性: 所有接口子集都使用相同的传输协议。
(2)全面规范化: 便于客户采用。
(3)标准化: 配套提供标准模型和检查器以供设计人员使用。
(4)接口去耦化: 互连电路与接口之间有去耦机制。
(5)可扩展性: AXI4 是一种可满足未来需求的开放式标准。
其它优势:
(1)支持存储器映射型和串流型接口;
(2)为通信、视频、嵌入式以及 DSP 功能提供统一化 IP 接口;
(3)简便易用,并具有自动流水线例程化等特性,可帮助用户轻松实现既定性能目标;
1. AXI4
AXI4 协议是 AXI3 的升级,旨在提高多个主系统使用时的互连性能和互连利用率。其包括了如下增强功能:
(1)支持高达 256 个突发长度
(2)服务质量信令
(3)支持多个区域接口
2. AXI4-Lite
AXI4-Lite 是 AXI4 协议的子集,旨在与组件中较小较简单的控制寄存器型接口实现通信。AXI4-Lite 接口主要特性为:
(1)所有处理的突发长度为 1
(2)所有数据存取的大小等同于数据总线宽度
(3)不支持独占访问
3. AXI4-Stream
AXI4-Stream 协议针对主系统向从系统进行单向数据传输,流式数据(比如视频流)。该协议的主要优势包括:
(1)使用相同的共享线集支持单数据流和多数据流;
(2)在同一互连中支持多数据宽度;
(3)FPGA 实现的理想选择。
AXI4-Stream协议为流数据的传输定义了单个通道,与AXI4不同,AXI4-Stream接口可以突发无限数量的数据。
对上述5个独立的通道,每个通道都包含一个信息信号和一个双路的valid、ready握手信号,valid信号表示发出的数据有效,ready信号表示已经准备好。
以上参考:Xilinx官网,AXI中文详解。
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