深入浅出AXI协议（2）——通道及信号

一、前言

        在之前的文章中，我们主要介绍了什么是AXI协议，AXI协议的特点与优点，然后对于AXI协议非常重要的五通道结构进行了介绍，了解了5个通道各自的作用。本文我们继续AXI协议的学习，我们将讨论5个通道的具体内容和相对应的信号。这一部分的内容现在对于大家来说可能很难理解，但是没有关系，随着学习的深入，我们会逐步讲解这里面的所有现在，现在只需要把它们当作一个可以查阅的手册，快速阅读有一个基本的印象即可。

二、AXI4全局信号

        AXI具有5个通道，但是有些信号并不属于其中的单一通道，而是属于整个AXI协议，这些信号就是我们讨论的AXI4全局信号。

信号	源	描述
ACLK	时钟源	全局时钟信号。在全局时钟的上升沿采样所有的信号
ARESETn	复位源	全局复位信号，低电平有效

三、写地址通道及其信号

        我们知道写地址通道的缩写是AW，所以该通道内的所有信号都是以AW开头的。

信号	源	描述
AWID[3:0]	主机	写地址ID，这个信号是写地址信号组的ID tag。
AWADDR[31:0]	主机	写地址。写地址信号给出猝发交易的第一个传输地址。相关的控制信号用于确定猝发中剩余传输的地址。
AWLEN[7:0]	主机	猝发长度。给出猝发中准确的传输个数。该信号给出了和地址相关的数据传输个数。
AWSIZE[2:0]	主机	猝发大小。这个信号确定猝发中每个传输的宽度。字节选通来说明需要更新的字节通道。
AWBURST[1:0]	主机	猝发类型。该信息与传输宽度信息一起，表示在猝发过程中，将地址用于每个传输的方法。
AWLOCK[1:0]	主机	锁类型。该信号提供了关于传输原子特性的额外信息（普通和互斥访问）。
AWCACHE[3:0]	主机	Cache类型。这信号指明事务的bufferable、cacheable、write-through、write-back、allocate attributes信息。
AWPROT[2:0]	主机	保护类型。该信号表示交易的普通，特权或安全保护级，以及交易是数据访问还是指令访问。
AWVALID	主机	写地址有效。 1 = 地址和控制信息有效 0 = 地址和控制信息无效 这个信号会一直保持，直到AWREADY变为高。
AWREADY	从机	写地址准备。这个信号用来指明设备已经准备好接受地址和控制信息了。 1 = 设备准备好 0 =  设备没准备好
AWQOS[3:0]	主机	用于每个写交易地址通道上的4位Qos标志符（可作为优先级标志）
AWREGION[3:0]	主机	用于每个写交易通道上的域标识符

四、写数据通道信号及其信号

        我们知道写数据通道的缩写是W，所以该通道内的所有信号都是以W开头的。

信号	源	描述
WDATA[31:0]	主机	写数据。写数据总线的位宽可以是8，16，32，64，128，256，512和1024位。
WSTRB[3:0]	主机	写选通。WSTRB[n]标示的区间为WDATA[(8*n)+7:(8*n)]
WLAST	主机	写的最后一个数据。表示猝发的最后一个传输
WVALID	主机	写有效 1 = 写数据和选通有效 0 =  写数据和选通无效
WREADY	从机	写准备。指明从机已经准备好接受数据了 1 = 设备就绪 0 = 设备未就绪

        在AXI3，还有WID信号，表示写ID tag，WID的值必须与AWID的值匹配。

五、写响应通道信号及其信号

        我们知道写响应通道的缩写是B，所以该通道内的所有信号都是以B开头的。

信号	源	描述
BID[3:0]	从机	响应ID ， 这个数值必须与AWID的数值匹配。
BRESP[1:0]	从机	写响应。这个信号指明写事务的状态。可能有的响应：OKAY、EXOKAY、SLVERR、DECERR。
BVALID	从机	写响应有效。 1 = 写响应有效 0 = 写响应无效
BREADY	主机	响应准备。该信号表示主机已经能够接受响应信息。 1 = 主机就绪 0 = 主机未就绪

六、读地址通道信号及其信号

        我们知道读地址通道的缩写是AR，所以该通道内的所有信号都是以AR开头的。

信号	源	描述
ARID[3:0]	主机	读地址ID。该信号用于读地址信号组的标记
ARADDR[31:0]	主机	读地址。该信号给出读猝发交易的第一个传输地址，只提供猝发的开始地址和控制信号，详细讲述了在猝发的剩余传输中计算地址的方法。
ARLEN[7:0]	主机	猝发长度。该信号给出了猝发中准确的传输个数。该信息给出了与地址相关的数据传输数量。
ARSIZE[2:0]	主机	猝发大小。该信号确定猝发中每个传输的宽度。字节通道选通用来指示需要更新的字节通道。
ARBURST[1:0]	主机	猝发类型。该信号与宽度信息一起，用于在猝发过程中，确定将地址用于每个传输的方法。
ARLOCK[1:0]	主机	锁类型。该信号提供了关于传输原子特性的额外信息（普通和互斥访问）。
ARCACHE[3:0]	主机	Cache类型。该信号提供可缓存传输属性
ARPROT[2:0]	主机	保护类型。该信号提供用于传输的保护单元信息。
ARVALID	主机	读地址有效。信号一直保持，直到ARREADY为高。 1 = 地址和控制信息有效 0 = 地址和控制信息无效
ARREADY	从机	读地址准备。指明从机已经准备好接受数据了。 1 = 设备就绪 0 = 设备未就绪
ARQOS[3:0]	主机	用于每个读交易地址通道上的4位QoS标志位（可作为优先级标志）
ARREGION[3:0]	主机	用于每个读交易地址上的域标志符

七、读数据通道信号

        我们知道读数据通道的缩写是R，所以该通道内的所有信号都是以R开头的。

信号	源	描述
RID[3:0]	从机	读ID tag。RID的数值必须与ARID的数值匹配。
RDATA[31:0]	从机	读数据。读数据总线可以是8，16，32，64，128，256，512和1024位
RRESP[1:0]	从机	读响应。这个信号指明读传输的状态：OKAY、EXOKAY、SLVERR、DECERR。
RLAST	从机	读事务传送的最后一个数据。
RVALID	从机	读数据有效。 1 = 读数据有效。 0 = 读数据无效。
RREADY	从机	读数据准备。 1 = 主机就绪 0 = 主机未就绪

八、低功耗接口信号

信号	源	描述
CSYSREQ	CLOCK controller	系统低功耗请求。此信号来自系统时钟控制器，使外围设备进入低功耗状态。
CSYSACK	外围设备	低功耗请求应答。
CACTIVE	外围设备	Clock active 1 = 外围设备时钟请求 0 = 外围设备时钟无请求