AXI4-Stream协议详解

AXI4-Stream去掉了地址项，允许无限制的数据突发传输规模；

一、接口信号描述

信号

源

描述

ACLK

时钟源

全局时钟信号。所有信号在ACLK信号上升沿采样。

ARESETn

复位源

全局复位信号。ARESETn低电平有效。

TVALID

主

TVALID表示主设备正在驱动一个有效的传输。当TVALID和TREADY都置位时，发生一个传输。

TREADY

从

TREADY表示从设备在当前周期能够接收一次传输。

TDATA[(8n-1):0]

主

TDATA是基本的有效载荷，用来提供跨越接口的数据。数据为整数个字节。

TSTRB[(n-1)：0]

主

TSTRB位字节修饰符。用来描述TDATA相关字节内容作为一个数字字节或者一个位置字节被处理。

TKEEP[(n-1)：0]

主

TKEEP是字节修饰符。用来表明TDATA相关字节的内容是否作为数据流的一部分被处理。TKEEP字节修饰符未被确认的那些相关字节是空字节，可以从数据流中去除。

TLAST

主

TLAST表明了包的边界。

TID[(i-1):0]

主

TID是数据流的标识符，用来表明不同的数据流。

TDEST[(d-1):0]

主

TDEST为据流提供路由信息。

TUSER[(n-1):0]

主

TUSER是用户定义的边带信息，这它能伴随数据流进行发送。

二、握手机制

只有当VALID 和READY 同时为高时，才能进行传输。

VALID和READY信号的先后顺序有一下三种形式：

2.1  VALID早于READY信号

2.2  READY信号早于VALID信号

2.3 VALID 信号与 READY 信号同时

三、基本事务

AXI4-Stream跟AXI4的区别就是AXI4-Stream去除了地址线，这样就不涉及读写数据的概念了，只有简单的发送与接收说法，减少了延时。由于AXI4-Stream协议（amba4_axi4_stream_v1_0_protocol_spec.pdf）没有时序图，因此，我使用XILINX公司的产品指导手册（pg007_srio_gen2_v3_1.pdf）里的一个时序图来演示AXI4-Stream各个信号的关系。如下图所示：

上图中，tready信号一直处于高电平，表示从设备做好了接收数据准备。tvalid变为高电平的同时，tdata、tkeep、tuser也同时进行发送。在tdata最后一个字节数据时，tlast发送一个高电平脉冲。数据发送完成后，tvalid变为低电平。这样一次传输就完成了。