AMBA_AXI Protocol_基本读写事务

基本读写事务

1. 握手的过程
2. 信道信令要求
3. 通道之间的关系

1. 握手的过程

当地址、数据或控制信息可用时，源端（source）产生VALID信号。终端（destination）生成READY信号，表示它可以接受该信息。传输只发生在VALID和READY信号都是HIGH的时候。
在主机和从机接口上，输入和输出信号之间不能有组合路径。
VALID 与READY握手的三种形式：

VALID在READY之前置位

握手的过程：源端在T1后呈现信息，并置位VALID信号。目的端在T2之后置位READY信号。源端必须保持其信息稳定，直到传输发生在T3。
源端不允许等到READY被置位后才置位VALID。
当VALID被置位时，它必须保持，直到VALID和READY都被置位时，在上升时钟边缘，握手发生。
VALID在READY之后置位

T1之后，地址、数据或控制信息还没有生效，终端就置位READY。该行为表明它可以接受该信息。源端在T2之后呈现信息并置位VALID，然后在T3识别该行为时进行传输。在这种情况下，传输发生在一个周期内。
允许终端在置位相应的READY之前等待VALID被拉高。
如果READY被置位，则允许在VALID被拉高之前取消READY。
VALID与READY同时置位

源端和终端碰巧都表示可以在T1之后传输地址、数据或控制信息。在这种情况下，传输发生在上升时钟沿，此时VALID和READY可以被识别。这意味着传输发生在T2。

2. 信道信令要求

此部分描述每个通道的握手信号和握手规则。

写地址通道（AW，AWVALID, AWREADY）
主机只有在驱动有效的地址和控制信息时才能置位AWVALID信号。当置位时，AWVALID必须保持，直到从机置位AWREADY后上升时钟边缘。
AWREADY的默认状态可以是HIGH或LOW。此规范建议默认状态为高。当AWREADY为HIGH时，从机必须能够接受提供给它的任何有效地址。（本规范不推荐默认的AWREADY状态为LOW，因为它强制传输至少需要两个周期，一个用于置位AWVALID，另一个用于断言AWREADY。）
写数据通道（W，WVALID, WREADY）
在写突发期间，主机只有在驱动有效的写数据时才能置位WVALID信号。当被置位时，WVALID必须保持，直到从机置位WREADY后上升时钟边缘。
WREADY的默认状态可以是HIGH，但前提是从机在一个周期内总是可以接受写数据。
当主机在突发中驱动最后的写传输时，必须断言WLAST信号。
该规范建议将非活动字节通道的WDATA驱动为零
写响应通道（B，BVALID, BREADY）
从属只有在驱动一个有效的写响应时才能置位BVALID信号。当置位BVALID时，BVALID必须保持其状态，直到主机置位BREADY后的上升时钟边缘。
默认状态可以是HIGH，但前提是主机在一个周期内总能接受写响应。
-读地址通道（RW，ARVALID, ARREADY）
主机只有在驱动有效的地址和控制信息时才能置位ARVALID信号。当被置位时，ARVALID必须保持置位状态，直到从机置位ARREADY信号后上升时钟沿。
ARREADY的默认状态可以是HIGH或LOW。此规范建议默认状态为HIGH。如果ARREADY为HIGH，则从机必须能够接受提供给它的任何有效地址。（本规范不建议将默认的ARREADY值设置为LOW，因为它强制传输至少需要两个周期，一个周期断言ARVALID，另一个周期断言ARREADY。）
读数据通道（R，RVALID, RREADY ）
从机只有在驱动有效的读数据时才能置位RVALID信号。当其被置位时，RVALID必须保持其状态，直到主机置位RREADY后的上升时钟边缘。即使从机只有一个读数据源，它也必须仅在响应数据请求时置位RVALID信号。
主机接口使用RREADY信号来表示它接受数据。RREADY的默认状态可以是HIGH，但前提是主机在启动读事务时能够立即接受读数据。
当从机驱动突发中的最后读传输时，必须置位RLAST信号。
本规范建议对于非活动字节通道将RDATA驱动为零。

3. 通道之间的关系
AXI协议需要遵循以下关系:

写响应必须总是在写事务的最后一个写传输之后。
读数据必须总是跟在数据的读地址后面。
通道握手必须符合在通道握手信号之间的依赖中定义的依赖关系。

写数据可以出现在写地址之前，也可以与写地址同一个时钟周期
当主机发出写请求时，它必须能够为该事务提供所有写数据，而不依赖于该主机的其他事务。
当主机发出读请求时，它必须能够接受该事务的所有读数据，而不依赖于来自该主机的其他事务。
注意，主机可以依赖于按顺序从使用相同ID的事务返回的读取数据，因此主机只需要足够的存储空间来读取来自不同ID的事务的数据
信道握手信号之间的依赖关系
在任何事务中：
- 发送信息的AXI接口的VALID信号不能依赖于接收该信息的AXI接口的READY信号。
- 接收信息的AXI接口可以等待，直到它检测到一个VALID信号，然后才置位其相应的READY信号。

读事务中的依赖关系：
- 在置位ARVALID之前，主机不能等待从机置位ARREADY。从机可以在置位ARREADY之前等待置位ARVALID。
- 从机可以在置位ARVALID之前置位ARREADY。
- 从机必须等待ARVALID和ARREADY都被置位，然后再置位RVALID，以表明有效数据可用。
- 从机不能等待主机置位RREADY才置位RVALID。主机可以在置位RREADY之前等待RVALID被置位。
- 主机可以在RVALID生效之前置位RREADY。
写事务中的依赖关系：
AXI3
- 主机不能等待从机置位AWREADY或WREADY后再置位AWVALID或WVALID。
- 从机可以等待AWVALID或WVALID，或者两者都等待，然后再置位AWREADY。
- 从机可以在置位AWVALID或WVALID或两者之前置位AWREADY。
- 从机可以等待AWVALID或WVALID，或两者都等待，然后置位WREADY。
  从机可以在置位AWVALID或WVALID或两者之前置位WREADY。
- 从机在置位BVALID之前必须等待WVALID和WREADY都被置位。
- 从机还必须在置位BVALID之前等待置位WLAST。等待是必需的，因为写响应(BRESP)必须在写事务的最后一次数据传输之后才发出信号。
- 从机不能等待主机置位BVALID之前置位BREADY。主机可以在置位BREADY之前等待BVALID。
- 主机可以在置位BVALID之前置位BREADY。
  AXI4,AXI5
- 主机不能等待从机置位AWREADY或WREADY后再置位AWVALID或WVALID。
- 在置位AWREADY之前，从机可以等待AWVALID或WVALID，或两者都等待。
- 从机可以在置位AWVALID或WVALID或两者之前置位AWREADY。
- 从机可以等待AWVALID或WVALID，或两者都等待，然后置位WREADY。
- 从机可以在置位AWVALID或WVALID或两者之前置位WREADY。
- 从机可以在置位AWVALID或WVALID或两者之前置位WREADY。
- 从机必须等待AWVALID、AWREADY、WVALID和WREADY被置位后，才能置位BVALID。
- 从机还必须在置位BVALID之前等待置位WLAST。这种等待是因为写响应(BRESP)必须在写事务的最后一次数据传输之后才发出信号。
- 从机不能等待主机置位BVALID之前置位BREADY。
- 主机可以在置位BREADY之前等待BVALID。
- 主机可以在BVALID之前置位BREADY
遗留问题
AXI4和AXI5写事务依赖中描述的附加依赖关系意味着，接受所有写数据并在接受地址之前提供写响应的AXI3从机与AXI4或AXI5不兼容。将一个AXI3遗留从机转换为AXI4或AXI5需要添加一个wrapper。该wrapper确保在从机接受适当的地址之前不提供返回的写响应。