AXI接口总结

一、基本概念

AXI 的英文全称是 Advanced eXtensible Interface,即高级可扩展接口,它是 ARM 公司所提出的 AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)协议的一部分。

(1)特点

它的地址/控制和数据相位是分离的,支持不对齐数据传输。
支持高性能和低延迟的数据传输。
独立的读通道和写通道,可同时进行读写操作(全双工)。
支持突发传输(Burst Transfer)以提高带宽利用率。
支持从 32 位到 512 位的可变数据宽度。
总线主设备(Master)和从设备(Slave)可以通过握手协议进行高效通信。

(2)本版

AXI3:AMBA 3 规范的一部分。
AXI4:AMBA 4 规范的一部分,是目前主流的版本。
AXI4-Lite:简化版,用于低带宽通信。
AXI4-Stream:适用于高速流数据通信。

(3)AXI4 的三种模式

a)AXI4 Full

全功能版本,支持高性能传输。
支持突发传输,适合大数据量的高速传输。
应用场景:处理器与高速存储器之间的数据传输。

b)AXI4-Lite

精简版本,不支持突发传输,仅支持单次读写。
协议简单,资源占用小。
应用场景:用于低带宽控制接口,如配置寄存器访问。

c)AXI4-Stream

专用于流数据传输,去掉了地址通道,只保留数据通道。
支持高吞吐量的连续数据流传输。
应用场景:音视频流处理、数据包传输。

(4)AXI 与其他总线的对比

(5)AXI 信号描述

(6)应用场景

a)片上系统(SoC)
AXI 是许多现代 SoC(如 ARM Cortex 系列 SoC)的核心总线,用于处理器、存储器和外设之间的通信。

b)FPGA
在 Xilinx 和 Intel FPGA 中,AXI 是广泛应用的标准接口,用于处理器和自定义硬件模块之间的通信。例如:Xilinx 的 Zynq SoC 使用 AXI 将 ARM 处理器和 FPGA 部分连接起来。

c)存储器接口
AXI 是实现高速存储器访问的关键,比如 DDR SDRAM 的数据传输。

d)嵌入式设备
AXI 用于微控制器与外设之间的通信,比如 GPIO、UART、I2C 等。

e)高速数据流
AXI4-Stream 常用于音视频处理、数据采集卡和网络数据包处理等场景。

五、参考

AXI 接口 是什么

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