AXI4整理(3)

2019-03-29 18:24

2.6 读数据通道信号

表2-6 列出了读数据通道中用到的信号

表2-5 读数据通道信号

2.7 低功耗接口信号

表2-7列出了可以选择的低功耗接口信号。

表2-7 低功耗接口信号

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第三章 通道握手

本章介绍了主/从设备之间的握手过程、概括出通道之间的关系以及握手信号READY和VALID的默认值。本章包含以下几个部分: ?握手过程

?通道之间的关系

?通道握手信号之间的依赖关系

3.1 握手过程

所有五个通道使用相同的 VALID/READY 握手来传输数据和控制信息。这种双向的流控制机制使得主设备和从设备都可以控制数据和控制信息的传输速率。源设备产生VALID 信号标志当前的数据和控制信息有效。目的设备产生READY 信号标志着可以接收主设备发来的数据和控制信息。只有当VALID 和READY 同时为高时,才能进行传输。

不管主设备接口还是从设备接口,在输入和输出信号之间不允许有组合路径。

图 3-1 到图3-3 举出握手时序的一些例子。图3-1 中,源设备发出数据或控制信息同时将VALID信号拉高,从主设备发来的数据或控制信息保持稳定,直到目的设备将READY信号拉高,表示从设备可以接收数据或控制信息。箭头指示了传输开始的时刻。

图 3-1 VALID 信号早于 READY 信号

只有在VALID 信号使能之前,使能READY 信号,才允许去等待,一旦使能VALID 信号,只要握手不发生,该信号一直保持使能的状态。

图 3-2 中,目的设备将READY 信号拉高之后数据或控制信号才会有效。 这表明,一旦信号有效,目的设备就可以一个单周期内接收数据或控制信息。箭头指示了传输开始的时刻。

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图 3-2 READY 信号早于 VALID 信号

在响应的READY信号被使能之前,允许等待VALID信号的使能。如果已经使能了READY信号,允许在VALID 信号使能之前,清除READY信号。

图 3-3 中,源设备和目的设备恰好在同一个周期进行数据或控制信息的传输。这种情况下,传输会立即进行。箭头指示了传输开始的时刻。

图 3-3 VALID 信号与 READY 信号同时

如下通道中描述了独立的AXI协议握手机制: ?写地址通道 ?写数据通道 ?写响应通道 ?读地址通道 ?读数据通道。 3.1.1 写地址通道

只有当主设备发出有效地址和控制信息的情况下 ,主设备才能使能AWVALID信号。 该信号一直保持使能的状态直到从设备使能相关的AWREADY信号去接收地址和控制信息。

AWREADY 的默认值可以为高,也可以为低。虽然AWREADY信号使能为高,从设备能够接受任何合法地址发来的数据,但是建议使能为高。

AWREADY 的默认值设为低也可以,但是不建议使用,因为,这样至少要花费两个周期去传输数据,一个周期用于使能AWVALID信号,另一周期用于使能AWREADY信号。 3.1.2 写数据通道

在一个写猝发交易中,只有当主设备发出有效的写数据时,它才会将使能WVALID信号。WVALID信号必须一直保持使能的状态直到从设备使能WREADY信号去接收发来的写数据。

从设备总在一个周期内接收发来的写数据,这种情况下,WREADY信号的 的默认值可以设置为高。

当主设备在一次猝发中,写数据传输即将完成时,主设备必须使能WLAST信号。

虽然建议将WVALID信号置为低或保持原值,但当 WVALID信号为低时,WSTRB[3:0]信号可以为任何值。

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3.1.3 写响应通道

只有当从设备发出有效的写响应信号时,从设备才会使能BVALID信号BVALID 信号必须一直保持使能的状态直到主设备使能BREADY 信号去接收来自从设备的写响应信号。

只要主设备总在一个周期内接收写响应信号,BREADY信号的默认值可以设置为高。

3.1.4 读地址通道

只有当主设备发出有效地址和控制信息的情况下 ,主设备才能使能ARVALID信号。 该信号一直保持使能的状态直到从设备使能相关的ARREADY信号去接收地址和控制信息。

ARREADY的默认值可以为高,也可以为低。虽然ARREADY信号使能为高,从设备能够接受有效地址发来的数据,但是建议使能为高。

ARREADY的默认值设为低也可以,但是不建议使用,因为,这样至少要花费两个周期去传输数据,一个周期用于使能ARVALID信号,另一周期用于使能ARREADY信号。 3.1.5 读数据通道

只有当从设备发出有效的读数据时,从设备才会使能RVALID信号。RVALID信号必须一直保持使能的状态直到主设备使能RREADY信号去接收发来的数据。尽管一个从设备只是一个读数据的资源,但在响应数据请求情况下,从设备必须使能RVALID信号。

主设备接口通过设置RREADY信号去接收数据。主设备无论何时进行读交易,它都能立即接收数据。只有在这情况下,RREADY的默认值可以设置为高。

当从设备在一次猝发中,读数据传输即将完成时,从设备必须使能RLAST信号。

3.2 通道之间的关系

地址通道、读数据通道、写数据通道和写响应通道的关系是灵活的。 例如,总线接口上写数据可能比相关写地址早出现。当写地址通道包含寄存器操作多于写地址通道上的操作时,会出现这种情况。也可能是因为写的数据与相关的写的地址出现在同一个周期。

当互联设备必须确定目的地址空间或从设备空间时,互连设备必须重新对齐地址和写数据。确保写数据只对目的从设备有效,是必要的。 两种关系必须满足: ", 与读数据相关的读数据地址出现后,必须进行读数据 ", 与写响应相关的写交易中,在写数据传输即将完成时,必须做出写响应

3.3 通道握手信号之间的依赖关系

为了防止发生死锁,必须重视握手信号之间的依赖关系。 任何交易中: ", 一个 AXI 模块的VALID 信号不能依赖于另一个模块的READY 信号 ", READY 信号可以等待VALID 信号使能

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-------------------注意--------------------------------------------- 可以在使能 VALID 信号之后使能READY,也可以在使能VALID 信号之前将 READY 信号使能为默认值,这样设计更高效。.

-------------------------------------------------------------------- 图3-4 和图3-5 为各握手信号之间的依赖关系图。单箭头指向的信号可以在指向它的信号未使能或使能后,它再使能;双箭头向的信号,必须在指向它的信号全都使能后,它再使能。

图 3-4 中所示,在一次读交易中: ", 从设备使能ARREADY 信号之前,可以在等待 ARVALID 信号被使能。 ", 从设备必须等待ARVALID 和ARREADY信号都有效后,再去使能RVALID 信号以返回读数据

图 3-4 读交易中握手信号的依赖关系

图 3-5中所示,在一次写交易中: ", 主设备必须等待从设备使能AWVALID 、WVALID信号之后,主设备再去使能AWREADY 、WREADY信号。 ", 从设备可以等待使能AWREADY、WVALID信号或者同时使能俩个信号后,再去使能AWREADY。 ", 从设备可以等待使能AWREADY、WVALID信号或者同时使能俩个信号后,再去使能AWREADY。 ", 从设备可以等待使能AWREADY、WVALID信号或者同时使能俩个信号后,再去使能AWREADY。

图 3-5 写交易握手信号依赖关系

注意:

在一次写交易中,主设备不必等AWREADY 有效之后去发送WVALID ,这一点是很重要的。如果主设备在发送WVALID 信号之前,必定不会等待使能AWREADY 信号,反过来如果从设备在等待使能WVALID 信号,再去使能AWREADY则这样就会造成死锁状况。

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