AXI4协议详解（一）

AXI4协议详解（一）

写在前面：AMBA总线协议在SOC设计中的地位是不言而喻的，从本篇文章开始，将会依托于官方手册详解AXI4、AXI4-LITE、AHB、APB等目前最常见的AMBA总线协议，梳理一下其中常用的知识点。本篇为AXI4协议的开篇，更多解析将会在之后继续分享给大家。

AXI4协议是amba协议中比较新的一个协议，目前应用的也很广泛。例如在ZYNQ核的ARM与FPGA部分信息交互中就大量应用了AXI4总线协议，官方手册给出了以下几点的AXI协议特点：

• 地址/控制信号与数据处于不同阶段
• 支持非对齐数据传输
• 支持突发式传输，且仅需提供首地址
• 独立的读写通道，可提供低资源消耗DMA
• 支持发送多个待执行地址（outstanding address）
• 支持乱序数据包收发
• 允许插入寄存器以保证时序收敛

以上特点我们先按下暂且不表，在之后会通过仿真的方式逐步向大家展现上面的关键地方。AXI区别于其他总线的地方在于它的通道分离特性，AXI4协议具有五个独立的通道：读地址通道、读数据通道、写地址通道、写数据通道、写回应通道。通道分离带来了很多优点，比如地址通道与数据通道分离，使得AXI4总线当中的控制、地址信息与数据信息无固定的相位关系，支持在未收到回应时发送多个待执行操作的地址信息，这样的设置有利于流水线操作，提升传输效率与速度；当多个slave操作完成时间不一致时，完成顺序与Master的控制顺序可以不同，这就使得AXI总线具有了乱序数据包收发的特性，等等。

本篇文章主要说明解释AXI协议中的以下要点：

• 通道信号定义总览
• AXI4总线中的握手机制

通道信号定义总览

下面是AXI4中各通道的信号表，笔者将读与写操作中对应的信号放在了一行，大家可以观察一下信号的规律：