AXI4-Stream协议总结

AXI4-Stream去掉了地址项，允许无限制的数据突发传输规模；

现总结一下axi_stream:

1) valid 和ready实现握手；

2) strb按照byte指定data中的哪个byte是地址信息或者数据信息；

3) keep按照byte指定data中的哪个byte是字节修饰符，哪个是有效的；

4) last用于声明最后一个，可有可没有

5) 不同于一般数据流的是，这stream可以将空白的字节进行两个包之间的合并，不同的传输stream之间可以通过tid区分，然后交叉传输；如果是相同id，没有last信号，那么他们可以合并；

6) 另外还有usr信号用于标记位置或者特殊数据项，提供辅助信息（奇偶性，控制信号），识别一个包的段

看起来很像spi i2c的那种，不过增加了交错，合并的功能。增加了信号线可以识别空白字符和地址位置的字符。

 

一、接口信号描述

信号	源	描述
ACLK	时钟源	全局时钟信号。所有信号在ACLK信号上升沿采样。
ARESETn	复位源	全局复位信号。ARESETn低电平有效。
TVALID	主	TVALID表示主设备正在驱动一个有效的传输。当TVALID和TREADY都置位时，发生一个传输。
TREADY	从	TREADY表示从设备在当前周期能够接收一次传输。
TDATA[(8n-1):0]	主	TDATA是基本的有效载荷，用来提供跨越接口的数据。数据为整数个字节。
TSTRB[(n-1)：0]	主	TSTRB位字节修饰符。用来描述TDATA相关字节内容作为一个数字字节或者一个位置字节被处理。
TKEEP[(n-1)：0]	主	TKEEP是字节修饰符。用来表明TDATA相关字节的内容是否作为数据流的一部分被处理。TKEEP字节修饰符未被确认的那些相关字节是空字节，可以从数据流中去除。
TLAST	主	TLAST表明了包的边界。
TID[(i-1):0]	主	TID是数据流的标识符，用来表明不同的数据流。
TDEST[(d-1):0]	主	TDEST为据流提供路由信息。
TUSER[(n-1):0]	主	TUSER是用户定义的边带信息，这它能伴随数据流进行发送。

二、握手机制

只有当VALID 和READY 同时为高时，才能进行传输。

VALID和READY信号的先后顺序有一下三种形式：

2.1  VALID早于READY信号

 

2.2  READY信号早于VALID信号

 

 

2.3 VALID 信号与 READY 信号同时

三、基本事务

AXI4-Stream跟AXI4的区别就是AXI4-Stream去除了地址线，这样就不涉及读写数据的概念了，只有简单的发送与接收说法，减少了延时。由于AXI4-Stream协议（amba4_axi4_stream_v1_0_protocol_spec.pdf）没有时序图，因此，我使用XILINX公司的产品指导手册（pg007_srio_gen2_v3_1.pdf）里的一个时序图来演示AXI4-Stream各个信号的关系。如下图所示：

上图中，tready信号一直处于高电平，表示从设备做好了接收数据准备。tvalid变为高电平的同时，tdata、tkeep、tuser也同时进行发送。在tdata最后一个字节数据时，tlast发送一个高电平脉冲。数据发送完成后，tvalid变为低电平。这样一次传输就完成了。