深入浅出AXI协议（6）——传输属性

一、前言

? ? ? ???在之前的文章中，我们介绍的主要内容是AXI协议的数据读写结构和读写响应结构，主要讲述了当遇到各种特殊情况时,AXI如何完成数据的读写操作，最后介绍了读写响应的4种类型。

? ? ? ? 在本文中，我们将介绍AXI协议的传输属性。

二、传输类型与属性

? ? ? ? AXI传输中，从机可以被定义成以下的两种：（1）内存型从机（2）外设型从机

1、内存型从机（Memory Slave ）

? ? ? ? 内存型的从机要求能够正确处理所有的传输类型。

2、外设型从机（Peripheral Slave ）

? ? ? ? 外设型的从机具有 实现定义（IMPLEMENTATION DEFINED）的访问方式。通常，这在元件的数据表中被定义，它描述了从设备能够正确处理的传输类型。对不属于实现定义（IMPLEMENTATION DEFINED）访问方法的外设型从设备的任何访问都必须按照协议完成。要注意的是，一旦进行了这样的访问（不属于实现方法的），外设型从设备就不一定会继续正确操作，它只需要继续以符合协议要求的方式完成进一步的传输即可。

????????AXI协议定义了一组支持内存和外设从设备的事务属性。ARCACHE 和?AWCACHE信号定义了传输属性，它们控制：

• 传输如何通过系统进行
• 系统级缓存如何处理传输

三、AXI3内存属性信号

? ? ? ? 在AXI3协议中，AxCACHE[3:0]中每一位都有着不同的特性，具体的特性编码方式如上图所示，我们来简单介绍以下各个位所代表特性的具体含义：

1、AxCACHE[0], Bufferable (B) bit

????????当生效这个位时，互连（或任何元件）都可以把传输到达目的地的时间延迟任意个时钟周期。（注意：通常，可缓冲的属性只与写操作相关。）

? ? ? ? 本质上来说，就是代表是否可缓存，AWCACHE[0]当为低时，表示写响应由终端设备发出；否则，可以由中间设备发出。ARCACHE[0]表示读数据由终端设备发出或所写的目的设备发出。

2、AxCACHE[1], Cacheable (C) bit

????????当这个位失效时，将禁止对传输的分配。

????????生效此位时：

• 允许参数的分配。RA和WA提供了额外的提示信息。
• 在最终目的地处的传输的特征不必与原始传输的特征相匹配。对于写操作，这意味着许多不同的写操作可以合并在一起。对于读取，这意味着可以预取一个位置的内容，或者来自单个读取的值可以用于多个读取事务。

3、AxCACHE[2], Read-allocate (RA) bit

????????当生效此位时，建议对传输进行读分配，但不是强制性的。如果已失效C位，则不能生效RA位。

4、AxCACHE[3], Write-allocate (WA) bit

????????当失效此位时，建议对传输进行写分配，但不是强制性的。如果已失效C位，则不能生效WA位。

四、AXI4内存属性信号

? ? ? ? AXI4协议是在AXI3协议的基础上发展而来的，在内存属性信号的部分，AXI4对于AXI3进行了如下的更改：

• AxCACHE[1]位被重命名为可修改位（这样的更改是为了更好地描述所需的功能。实际的功能没有改变。）
• 为不可修改的传输处理定义了ordering requirements
• 更新了读分配和写分配的意义。

1、AxCACHE[1], Modifiable

????????在AXI4中，AxCACHE[1]位是可修改位。当HIGH时，可修改表示可以修改传输的特征。当可修改为低时，参数为不可修改。

1.1 不可修改的传输

? ? ? ? 对于不可修改的交易来说，不能将其分割成多个传输或者其他传输的合并。当传输为不可修改的传输时，下面的参数是不可修改的，即传输地址（AWADDR、ARADDR、AWREGION、ARREGION）、猝发大小（AWSIZE、ARSIZE）、猝发长度（AWLEN、ARLEN）、猝发类型（AWBURST、ARBURST）、锁类型（AWLOCK、ARLOCK）和保护类型（AWPROT、ARPROT）。

????????只能修改AxCACHE属性，以便将事务从可缓冲转换为不可缓冲。不允许对AxCACHE进行其他更改。?传输的ID和QoS是可以修改的，对于猝发长度大于16的不可修改的传输来说，允许分割成多个传输。每个传输的传输都满足上面的要求，但减少猝发长度，所产生的猝发地址也相应进行修改。

1.2 可修改的传输

? ? ? ? 可修改的传输可以通过下面的方式进行操作：

• 传输可以分割成多个传输
• 多个传输可以合并成一个传输
• 读传输能够读取出比要求多的数据
• 写传输可以访问比要求更大的地址范围，使用写选通信号以保证只更新正确的地址空间
• 可以修改每个传输的传输地址，猝发大小，猝发长度。但是，不能修改锁类型和保护类型。

五、保护类型

AWPROT或者ARPROT信号提供三种级别的存取保护：

• 正常存取或者特权存取， ARPROT[0] 和 AWPROT[0]安
• 全性存取或者没有安全性存取， ARPROT[1] 和 AWPROT[1]
• 指令存取或者数据存取? ，ARPROT[2] 和 AWPROT[2]

信号ARPROT[2:0] 和 信号AWPROT[2:0]的编码如下图：

六、总结

? ? ? ? 本文中我们介绍了AXI协议的传输属性，主要介绍了AxCACHE信号不同位对应的不同含义以及使用方式，最后简单介绍了保护类型相关的信号。