1、AXI基本概念

基本互联结构

AXI总线系统由Master、Slave和Interconnect等基本器件搭建而成，器件间的互联方式如下图所示：

通道分离

AXI协议定义了5个独立的通道，每个通道通过VALID和READY信号完成握手机制。 五个通道分别为：读地址通道、读数据通道、写地址通道、写数据通道和写响应通道。 读交易通道结构如下图所示：

写交易通道结构如下图所示：

读写交易中握手信号的依赖关系

读交易中握手信号的依赖关系如下图所示：

写交易中握手信号的依赖关系如下图所示：

注：单箭头指向的信号可以在指向它的信号未使能或使能后，它再使能；双箭头指向的信号必须在指向它的信号全都使能后，它再使能。

独立的交易ID

通过接口的每次交易都有一个ID标签且五个通道均具备传递ID标签的能力。

2、多交易中的“out of order”概念

“out of order”即乱序传输。

协议基本规定

在猝发读模式中，相同交易ID的Slave应依据地址发送顺序返回对应读数据； 在猝发写模式中，相同交易ID的Master应依据地址发送顺序发送对应写数据； 不同ID的交易间，不同交易的读写命令与命令对应的读写数据间无顺序限制。

乱序传输的示意案例

二猝发的读交易乱序传输示意图如下图所示： （其中Master先发出读命令RCMD1，后发出读命令RCMD2，但Slave先返回了RCMD2对应的读数据RDATA2_1和RDATA2_2）

二猝发的写交易乱序传输示意图如下图所示： （其中Master先发出写命令WCMD1，后发出写命令WCMD2，但Master先发出了写命令WCMD2对应的写数据WDATA2_1和WDATA2_2）

乱序传输的优势

“out of order”技术保证响应较快的存储区域不必等待响应较慢的存储区域，降低了交易延时，从而提高了系统性能表现。

3、多交易中的“interleaving”概念

“interleaving”即交错传输。

协议基本规定

在猝发读模式中，不同交易ID的Slave返回数据间允许交错传递； 在猝发写模式中，不同交易ID的Master写入数据间允许交错传递。（此项只在AXI3协议中生效）

交错传输的示意案例

二猝发的读交易交错传输示意图如下图所示： （其中Master先后发出读命令RCMD1和RCMD2，Slave依据时间先后，交错返回了RDATA2_1、RDATA1_1、RDATA2_2、RDATA1_2等读数据）

二猝发的写交易交错传输示意图如下图所示： （其中Master先后发出写命令WCMD1和WCMD2，Master依据时间先后，交错写入了WDATA2_1、WDATA1_1、WDATA1_2、WDATA2_2等写数据）

交错传输的优势

在读交易下，“interleaving”技术保证了不同响应状况的Slave在传递读数据时能最大化利用互联带宽； 在写交易下，当Master单此猝发传输的写数据来自速度不同的存储单元时，“interleaving”技术能够提升互联带宽的利用率。

4、多交易中的“outstanding”概念

“outstanding”即待处理的传输。

协议基本规定

AIX总线系统支持同时发布多个未完成的交易地址。

待处理传输的优势

“outstanding”技术意味着Masters可以不需等待上一交易完成便可发布交易地址，因而使能了总线系统平行处理多个交易的能力，进而提高了系统性能。

5、参考资料

[1]. AMBA® AXI and ACE Protocol Specification.2017

本文作者：朴凡
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