【数字IC】深入浅出理解AXI协议

一、写在前面

终于写到这篇文章了！ 完整阅读前述文章的读者到了本篇，基本上可以当作一个复习小资料来看了，里面零零散散的信号95%都在前文中讨论过。本篇文章落地，再讨论一波AXI-lite，一个完整的AXI协议的相关内容就完整的展现在了读者的面前了，当然，AXI-lite支持的特性，AXI都支持，因此，二者之间的比较和联系也不甚困难。

AXI协议相较于UART，SPI，I2C来说，无论是内容还是难度都上了一个层级，放在一篇文章中进行解读未免篇幅过长，因此，有关AXI一些共性的、通用的问题，作者单独以前缀为【AXI】的标题进行小范围的串联，最终再汇总为深入浅出解读AXI协议，与从零开始的Verilog AXI协议设计，此为作者所思所考的推进顺序，单看【AXI】的每一篇，可能很多读者未免感到有些管中窥豹的疑惑，但若等作者更完此专栏再行观看，从头到尾进行阅读，应该就会有有茅塞顿开的收获与领悟。

二、深入浅出理解AXI协议

AXI协议有很多特性，比如说“高带宽”和“低延迟”，比如说向前兼容AHB与APB，比如说非三态实现数据传输等等等等，但是最核心最核心的内容无非是AXI协议的信号，和对于这些信号的理解，单独拿出一个信号来，我们先要明白的是，它是什么的输出又是什么的输入，“比如AWID是主设备产生的，通过总线互联连接到从设备“，其次，我们要清楚它所处哪个数据通路，写地址通路”“写数据通路”“写回复通路”“读地址通路”“读数据通路是最核心的五个数据通路，此外，AXI协议还有全局信号和低功耗数据接口，再往后，针对于一个信号，他是AXI协议的必选项还是可选项？比如握手信号是AXI协议所必须要有的信号，是必选项，而低功耗接口的信号就是AXI协议的可选项；最后，我们要知道每一个信号的含义，这部分寻找AXI协议解读的前文就可以找到。每一个信号都通过上面的四个问题进行梳理，AXI协议的全貌就得到了一个充分的认识了。

2.1 全局信号

2.2 写地址通路

2.3 写数据通路

2.4 写回复通路

2.5 读地址通路

2.6 读数据通路

2.7 低功耗接口信号

2.8 必选信号与可选信号区分

2.8.1 主设备

2.8.1.1 读操作相关信号表

2.8.1.2 写操作相关信号表

2.8.2 从设备

2.8.2.1 读操作相关信号表

2.8.2.2 写操作相关信号表

2.9 总结

笼统来讲：一个基本的AXI协议，需要有时钟信号，复位信号，握手信号，burst相关信号，AxID信号。
Cache相关信号，原子化操作相关信号，Qos User等额外信号和低功耗相关信号是可选项。
关于不同信号的默认值/复位值，上文2.8节的表格中也给出了要求值。至此，有关AXI协议的相关内容就告一段落了，AXI协议虽然快，但是面积也大，很多情况下，我们其实不需要AXI协议的全部特性，因此AMBA4中还规定了AXI-lite供人使用，参见深入浅出理解AXI-lite即可

三、其他数字IC基础协议解读

3.1 UART协议

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3.2 SPI协议

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3.3 I2C协议

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3.4 AXI协议

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• 【AXI】解读AXI协议事务属性(Transaction Attributes)
• 【AXI】解读AXI协议乱序机制
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