AXI接口協(xié)議的類型和特征

AXI全稱Advanced eXtensibleInterface，是Xilinx從6系列的FPGA開始引入的一種接口協(xié)議，主要描述了主設(shè)備和從設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸方式。該協(xié)議是AMBA3.0（Advanced Microcontroller Bus Architecture）中最重要的部分，是一種面向高性能、高帶寬、低延遲的片內(nèi)接口協(xié)議。AMBA4.0將其修改升級為AXI4.0，如下圖所示。

AXI4.0提供三種類型的接口形式，分別是AXI-4 Memory Map（也稱之為AXI-4 Full）、AXI-4 Stream和AXI-4 Lite，三者的特性如下圖所示。

AXI-4 Full協(xié)議相當(dāng)于原來的AHB協(xié)議，提供高速的系統(tǒng)內(nèi)部互連通道，可以支持burst模式，主要用于處理器訪問存儲單元等需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊?；AXI4-Lite相當(dāng)于原來的APB協(xié)議，主要用于訪問一些低速外設(shè)；AXI4-Stream接口就像FIFO一樣，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候不需要地址，而是主從設(shè)備直接連續(xù)讀寫數(shù)據(jù)，主要用于如視頻、高速AD、PCIe、DMA接口等需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊希鶻ilinx原來的Local Link協(xié)議類似。

總體而言，AXI接口協(xié)議具有如下特征：

分離的地址/控制、數(shù)據(jù)相位

使用字節(jié)選通，支持非對齊的數(shù)據(jù)傳輸

基于burst傳輸，只需傳輸首地址

讀、寫數(shù)據(jù)通道分離，能提供低功耗DMA

支持多種尋址方式

支持亂序傳輸

易于添加寄存器級來進行時序收斂

AXI并非總線（Bus），總線是如下圖所示的數(shù)據(jù)傳輸和互聯(lián)方式，而AXI是點對點（Point-to-point）的主從接口協(xié)議。當(dāng)多個外設(shè)需要互相交互數(shù)據(jù)時，我們需要加入一個所謂的AXI Interconnect模塊（Xilinx提供了這個IP），也就是AXI互聯(lián)矩陣，作用是提供將一個或多個AXI主設(shè)備連接到一個或多個AXI從設(shè)備的一種交換機制（有點類似于交換機里面的交換矩陣）。