AXI_HP 接口的協(xié)議規(guī)范

1. 信號組成

AXI_HP 接口遵循 AXI4 協(xié)議的信號定義，每個通道包含以下主要信號：

寫地址通道（AW）

AWADDR [31:0]：寫操作的起始地址

AWLEN [7:0]：突發(fā)長度，指示傳輸?shù)目倲?shù)據(jù)項數(shù)（0 表示 1 項，1 表示 2 項，最多 256 項）

AWSIZE [2:0]：每個數(shù)據(jù)項的大?。ㄒ宰止?jié)為單位），支持 1、2、4、8、16、32、64、128 字節(jié)

AWBURST [1:0]：突發(fā)類型（00 = 固定，01 = 遞增，10 = 換行）

AWVALID：地址有效信號

AWREADY：地址就緒信號（PS 端返回）

寫數(shù)據(jù)通道（W）

WDATA [31:0]：寫數(shù)據(jù)

WSTRB [3:0]：字節(jié)選通信號，每 bit 對應(yīng) WDATA 的一個字節(jié)

WLAST：突發(fā)傳輸?shù)淖詈笠粋€數(shù)據(jù)項標(biāo)志

WVALID：數(shù)據(jù)有效信號

WREADY：數(shù)據(jù)就緒信號（PS 端返回）

寫響應(yīng)通道（B）

BRESP [1:0]：寫操作響應(yīng)（00=OKAY，01=EXOKAY，10=SLVERR，11=DECERR）

BVALID：響應(yīng)有效信號

BREADY：響應(yīng)就緒信號

讀地址通道（AR）

ARADDR [31:0]：讀操作的起始地址

ARLEN [7:0]：突發(fā)長度（同 AWLEN）

ARSIZE [2:0]：數(shù)據(jù)項大小（同 AWSIZE）

ARBURST [1:0]：突發(fā)類型（同 AWBURST）

ARVALID：地址有效信號

ARREADY：地址就緒信號（PS 端返回）

讀數(shù)據(jù)通道（R）

RDATA [31:0]：讀數(shù)據(jù)

RRESP [1:0]：讀操作響應(yīng)（同 BRESP）

RLAST：突發(fā)傳輸?shù)淖詈笠粋€數(shù)據(jù)項標(biāo)志

RVALID：數(shù)據(jù)有效信號

RREADY：數(shù)據(jù)就緒信號

這些信號構(gòu)成了完整的 AXI4 協(xié)議交互機(jī)制，確保存儲器訪問的有序性和可靠性。

2. 事務(wù)時序

AXI_HP 接口的讀寫事務(wù)時序遵循 AXI4 協(xié)議規(guī)范，典型的讀事務(wù)時序如下：

主設(shè)備（PL 邏輯）在 AR 通道發(fā)送地址、突發(fā)長度等信息，置位 ARVALID

PS 端的 AXI_HP 接口控制器置位 ARREADY，完成地址握手

存儲器控制器處理地址請求，準(zhǔn)備數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒后，在 R 通道發(fā)送數(shù)據(jù)，置位 RVALID 和 RLAST（最后一個數(shù)據(jù)）

主設(shè)備置位 RREADY，完成數(shù)據(jù)握手

事務(wù)結(jié)束

寫事務(wù)與讀事務(wù)類似，但增加了寫數(shù)據(jù)通道和寫響應(yīng)通道的交互，確保數(shù)據(jù)正確寫入存儲器。

3. 突發(fā)傳輸機(jī)制

AXI_HP 接口對 AXI4 的突發(fā)傳輸機(jī)制進(jìn)行了優(yōu)化，特別適合大塊連續(xù)數(shù)據(jù)的傳輸：

遞增突發(fā)：每次傳輸后地址自動遞增，遞增步長為 AWSIZE/ARSIZE 指定的字節(jié)數(shù)

換行突發(fā)：當(dāng)?shù)刂愤_(dá)到預(yù)設(shè)邊界時自動回繞，適合矩陣等二維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

最大突發(fā)長度：支持 256 拍突發(fā)，對于 32 位數(shù)據(jù)寬度，一次突發(fā)可傳輸 1024 字節(jié)

突發(fā)傳輸?shù)膬?yōu)勢在視頻處理等場景中尤為明顯，例如處理一幀 1080p 視頻（約 200 萬像素）時，通過 256 拍突發(fā)傳輸可減少 7800 多次地址握手，顯著降低協(xié)議開銷。