AXI 总线学习 (5) - AXI4-Lite

AXI4-Lite 是 AXI4 协议的简化版本，主要用于处理简单、低吞吐量的内存映射通信。

1. AXI4-Lite 协议概览

AXI4-Lite 总线聚焦于低带宽的无突发简单事务传输，因此它相比于 AXI4 总线有很大精简，具体表现为：AXI4-Lite 仅支持单次传输、地址对齐访问、简单握手机制等。

和 AXI4 保持一致，AXI4-Lite 同样由五个通道组成，但每个通道都进行了简化，仅支持最基本的传输：

读地址通道（Read Address Channel）

信号	宽度	源	描述
ARVALID	1	Manager	主设备地址有效
ARREADY	1	Subordinate	从设备准备好接收地址
ARADDR	32	Manager	读地址
ARPROT	3	Manager	保护类型

读数据通道（Read Data Channel）

信号	宽度	源	描述
RVALID	1	Subordinate	从设备数据有效
RREADY	1	Manager	主设备准备接收数据
RDATA	32	Subordinate	读数据
RRESP	2	Subordinate	响应码

写地址通道信号（Write Address Channel）

信号	宽度	源	描述
AWVALID	1	Manager	主设备发出地址有效信号
AWREADY	1	Subordinate	从设备准备好接收地址
AWADDR	32	Manager	写地址
AWPROT	3	Manager	保护类型（例如权限控制）

写数据通道信号（Write Data Channel）

信号	宽度	源	描述
WVALID	1	Manager	主设备数据有效
WREADY	1	Subordinate	从设备准备好接收数据
WDATA	32	Manager	写数据
WSTRB	4	Manager	写字节使能位（每位对应一个字节）

写响应通道信号（Write Response Channel）

信号	宽度	源	描述
BVALID	1	Subordinate	从设备响应有效
BREADY	1	Manager	主设备准备好接收响应
BRESP	2	Subordinate	响应码（OKAY/SLVERR/DECERR 等）

AXI4-Lite 只支持单次传输，因此每次读写操作都是独立完成的，不支持 AXI4 中的突发传输和乱序响应等特性，其余的传输流程与 AXI4 类似：

读传输流程

1. Manager 发出读地址（ARADDR + ARVALID）
2. Subordinate 接收地址后返回 ARREADY
3. Subordinate 准备好数据后发送 RDATA + RRESP + RVALID
4. Manager 接收数据并返回 RREADY

写传输流程

1. Manager 发出写地址（AWADDR + AWVALID）
2. Subordinate 接收地址后返回 AWREADY
3. Manager 发出写数据（WDATA + WVALID）
4. Subordinate 接收数据后返回 WREADY
5. Subordinate 返回写响应（BRESP + BVALID）
6. Manager 接收响应后发送 BREADY

参考文献

[1] AMBA Specifications – Arm®

[2] Vivado Design Suite: AXI Reference Guide (UG1037)

[3] AXI Interconnect v2.1 LogiCORE IP Product Guide

[4] SmartConnect v1.0 LogiCORE IP Product Guide