Giới thiệu

Ngày nay, gần như mọi IP Xilinx đều sử dụng Giao diện AXI. Zynq® , Zynq MP, MicroBlaze™ và Bộ xử lý Versal™ mới đều sử dụng giao diện AXI. Do đó, giao diện AXI là một phần của hầu hết mọi thiết kế mới trên thiết bị Xilinx. Hiểu những điều cơ bản về nó có thể hữu ích cho việc thiết kế và gỡ lỗi các thiết kế trên thiết bị Xilinx.

Mục blog này sẽ đề cập đến một số kiến ​​thức cơ bản về AXI3/AXI4 trên các thiết bị Xilinx. Đầu tiên chúng ta sẽ bắt đầu với những phần ít thú vị hơn, đó là lý thuyết và thuật ngữ.

AXI là gì?

AXI, có nghĩa là Anâng cao eXcó thể kéo căng Interface, là một giao thức giao diện được ARM định nghĩa là một phần của AMBA Tiêu chuẩn (Kiến trúc Bus vi điều khiển nâng cao).

Thông số kỹ thuật AXI3/AXI4 được cung cấp miễn phí trên trang web ARM (Link) vì vậy tôi khuyến khích bất kỳ ai quan tâm tải xuống.

Có 3 loại Giao diện AXI4 (AMBA 4.0):

• AXI4 (Full AXI4): Dành cho hiệu suất cao trí nhớ-bản đồ yêu cầu.
• AXI4-Lite: Dành cho giao tiếp được ánh xạ bộ nhớ đơn giản, thông lượng thấp (ví dụ: đến và đi từ điều khiển và trạng thái đăng ký).
• AXI4-Stream: Dành cho tốc độ cao trực tuyến dữ liệu.
  • Lưu ý: AXI4-Stream không được đề cập trong mục này. “AXI” ở đây sẽ đề cập đến AXI3, AXI4 và AXI4-Lite.

Lưu ý: Giao diện AXI3 gần với giao diện AXI đầy đủ.

Kênh đọc và ghi AXI

Giao thức AXI xác định 5 kênh:

• 2 được sử dụng cho các giao dịch Đọc
  • đọc địa chỉ
  • đọc dữ liệu
• 3 được sử dụng cho giao dịch Viết
  • viết địa chỉ
  • ghi dữ liệu
  • viết phản hồi

A kênh là tập hợp độc lập các tín hiệu AXI được liên kết với tín hiệu GIÁ TRỊ và SẴN SÀNG.

Chú thích: Giao diện AXI4/AXI3/AXI4-Lite chỉ có thể đọc (chỉ bao gồm 2 kênh Đọc) hoặc chỉ ghi (chỉ bao gồm 3 kênh Ghi).

Một phần dữ liệu được truyền trên một kênh đơn được gọi là chuyển. Quá trình truyền xảy ra khi cả tín hiệu VALID và READY đều ở mức cao trong khi có cạnh tăng của đồng hồ. Ví dụ: trong hình bên dưới, quá trình chuyển tiền đang diễn ra trên T3:

Giao dịch đọc AXI

Giao dịch Đọc AXI yêu cầu chuyển nhiều lần trên 2 kênh Đọc.

• Đầu tiên, Kênh đọc địa chỉ được gửi từ Master tới Slave để thiết lập địa chỉ và một số tín hiệu điều khiển.
• Sau đó dữ liệu cho địa chỉ này được truyền từ Slave tới Master trên Đọc kênh dữ liệu.

Lưu ý rằng, theo hình bên dưới, có thể có nhiều lần truyền dữ liệu cho mỗi địa chỉ. Loại giao dịch này được gọi là nổ.

Giao dịch ghi AXI

Giao dịch Ghi AXI yêu cầu chuyển nhiều lần trên 3 kênh Đọc.

• Đầu tiên, Kênh ghi địa chỉ được gửi Master tới Slave để thiết lập địa chỉ và một số tín hiệu điều khiển.
• Sau đó dữ liệu cho địa chỉ này được truyền từ Master đến Slave trên Ghi kênh dữ liệu.
• Cuối cùng phản hồi ghi được gửi từ Slave tới Master trên Viết kênh phản hồi để cho biết liệu việc chuyển giao có thành công hay không.

Các giá trị phản hồi có thể có trên Viết kênh phản hồi là:

• ĐƯỢC (0b00): Truy cập bình thường thành công. Cho biết rằng truy cập bình thường đã thành công
• EXOKAY (0b01): Quyền truy cập độc quyền được.
• SLVERR (0b10): Lỗi phụ. Đã liên lạc được với nô lệ thành công nhưng nô lệ muốn trả về tình trạng lỗi cho chủ ban đầu (ví dụ: dữ liệu đọc không hợp lệ).
• THIẾT BỊ (0b11): Lỗi giải mã. Được tạo ra, thường bởi một thành phần kết nối, để chỉ ra rằng không có nô lệ tại địa chỉ giao dịch

Chú thích: Giao dịch đọc cũng có giá trị phản hồi nhưng phản hồi này được truyền đi như một phần của Đọc kênh phản hồi

Yêu cầu giao diện AXI4

Có một số yêu cầu được ghi lại trong Thông số kỹ thuật AXI4.

Những điều bạn thực sự muốn nhớ là:

• Khi tín hiệu VALID (AxVALID/xVALID) được xác nhận, nó phải được duy trì cho đến khi cạnh xung nhịp tăng sau khi tín hiệu phụ xác nhận AxREADY/xREADY.
• tín hiệu HỢP LỆ của giao diện AXI gửi thông tin không được phụ thuộc vào tín hiệu SẴN SÀNG của giao diện AXI nhận thông tin đó
  • Tuy nhiên, trạng thái của tín hiệu READY có thể phụ thuộc vào tín hiệu VALID
• Phản hồi ghi phải luôn theo sau lần chuyển ghi cuối cùng trong giao dịch ghi mà nó là một phần
• Dữ liệu đọc phải luôn theo địa chỉ mà dữ liệu liên quan
• Một nô lệ phải đợi cả ARVALID và ARREADY được xác nhận trước khi nó xác nhận RVALID để cho biết rằng dữ liệu hợp lệ có sẵn

Trong bài viết tiếp theo của Chuỗi thông tin cơ bản về AXI, chúng tôi sẽ mô phỏng Giao diện AXI4 bằng IP xác minh AXI (AXI VIP).

Thanh toán PrimeXBT
Giao dịch với các Đối tác CFD chính thức của AC Milan
Cách dễ nhất để giao dịch tiền điện tử.
Nguồn: https://forums.xilinx.com/t5/Design-and-Debug-Techniques-Blog/AXI-Basics-1-Introduction-to-AXI/ba-p/1053914