AXI总线学习-------从零开始详细学-------------连载（6）读写处理架构，burst介绍，burst细节定义（burst size burst length）

AXI总线学习连载（6）

鲁迅曾经说过：

学硬件，不是学哪里查哪里，有一些东西是必须系统的学的，不管是嵌入式还是FPGA,硬件学习的积累一定要是系统的。

我也曾经说过：

英文手册非常重要，这是学习硬件标准的不二法门，没有捷径，我们这一行可以不说英语，英语也可以像我和我某些同事一样口语富有乡土气息，但是一定要能熟练看，内心看，做阅读理解一样看

跟着这篇博客，慢慢学习，对着官方文档，不仅可以学会这个协议，更能够学会硬件学习的方法，所谓举一反三。（我说的比鲁迅还多）

好了既然是axi，那么这么说，只要你使用arm架构的芯片，arm和fpga（pl 可编程逻辑）部分通信，或者外部设备通信，你都会用上这个协议。所以一起来学习，打工人！就该把自己的时间全部放在上面

好了不废话了，一起来探索吧！

不要厌烦枯燥，理论学习是在实践之前的必经过程，当学习完axi原型后，我也会专门贴出来一个axi协议使用开发的详细详细详细的n次方的接口解析。请学习过程中不要放弃，不要觉得枯燥！！（其实说给自己听的）

qq：2198187857 这里放出来一下，就是希望朋友们指导，有不足的地方批评教育一下，作为新手，还是很认真在学习

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这一章节我们将要学习的是处理的结构（transacation structure）

由以下四个部分构成处理的结构

1.地址结构 structure

2.关于transfer的伪代码讲解

3.读数据和写数据的结构

4.读和写响应的结构

这里将会有一些关于概念的定义，我们首先来理解什么是TRANSACATION,英文里其实叫做处理，我们可以形象理解，在系统内部五个通道其实分为两组

完成了主从设备间的读和写的任务，所以我们可以理解为这就是处理。

好了继续进入第一个问题

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1.地址结构 structure

这个好理解，其实就是研究，读处理还是写处理当中的地址问题，说白了就是，地址通道内，要传递的地址信息和控制信息。

我们要知道axi原型建立在burst机制上的。什么是burst机制这里做一个讲解。

burst：突发传输，就是说，每一个处理里面，包含了若干个这样的burst，每一次burst都是很多拍子（beat）的transfer。

这么说有点模糊，我举一个例子，首先假设这次处理是一个读处理，那么我们知道，读处理里我们先得有地址和控制信息，然后在数据通道内传递数据，

我们这么形容，在数据通道内部我们一拍一拍的传递数据，每一拍我们叫做一次transfer，然后若干transfer构成了一个burst，请注意这里是数据通道哈，

如果我们再加上对应的写地址通道内部的工作，合在一起，这就叫做transcation。

好了继续，这个就是burst机制，burst机制的产生，能够让我们的目标设备和源设备完成信息交换，但是是分别有通道的。举一个例子无论是读写处理，

我们都可以知道主设备能够在这个机制上，首先把地址和控制信息传过去，这个是在各自的地址通道内部进行的。但是每一次传递的是什么呢，其实地址通道

每一次传递给从设备的，都是这一次处理当中，数据通道内要传的数据的第一个字节的地址！！！，记住其实地址只传递一个，这个地址是数据的第一个字节，

然后再传递一些控制信息，从设备根据这些信息计算解析接下来的数据的地址。

这就是我们说的地址结构！！！！总结一下每一次处理行为，都是先有地址通道内工作，地址通道内会传递接下来数据第一个字节的地址，然后传一些控制信号

这些控制信号计算接下来数据的地址

至于这些控制信号是什么样的我们继续讲解

首先，我们必须要知道，多个brust构成一个完全的处理，为什么要这么做呢，我来讲解一下，其实在系统内部，或者说寄存器电路内部，一个从设备带有的寄存器

宽度就是4KB，这怎么理解，其实就是说只能放下4*1024个字节，所以，每一次burst一定不能超过这么多个字节数据量，假设数据通道内部总线有32位，那么每一次

burst就只能128拍（128次transfer），因为32*128等于4KB，有的人会问了，如果说从设备假设是一个RAM呢？这个RAM宽度32，深度1024，这不是超过了吗，所以

我们会发现在处理器和RAM从设备之间，我们都会放一些互联结构或者是控制器，这样我们可以通过重复多次burst来达到一次写处理，只是每一次的burst我们发的启示

地址不同了而已。

好了，这个问题不用多纠结，我们就记住，一次burst只能传递4KB的数据，根据数据总线宽度变化，决定有多少拍（transfer）.记住这句话，后面的概念其实就是这句话。

接下来我们介绍一个新的概念

burst length 刚才我们说了一次burst最大包含4kB字节，但是这个数据量其实是根据总线宽度来决定的，假设我们有32位数据线，则每一拍其实传4个字节，这时候一共需要

128拍才会完全传4kB的量，所以我们把128叫做burst length 通俗点就是多少次transfer。这个burst length 是根据总线宽度和这个上限4KB共同决定的，当然你也可以不传满。

你看这就是我们说的控制信息的一种，叫做burst length ，这个信息要得到表现，肯定需要一个信号线，接下来就介绍这两个

这里请注意，这两个信号线都是在写和读的地址通道内部喔，所以这也印证了这是一个地址控制信息，为什么要有这个信息，这个信息决定了我们要有多少拍（tansfer），至于我们讲的

每一拍传多少位（burst size）我们后面说。

好了详细解析下这个信号线的含义

ARLEN用于写地址

AWLEN用于读地址

由于是对称的，所以以后就用AXLEN代表

关于不同的axi总线，在使用AXLEN有不一样的要求

AXI3支持burst LENGTH为1到16

AXI4支持INCR 这类burst 为1到256 ，其他burst类型则还是1到16

(BURST type 同样是控制信息的一种，这个后续解释)

给一个官方公式

这个公式怎么用，解释一下，如果说，我们知道了burst type(后续说)也知道了burst size （用到了的总线位宽后续说）我们就可以计算出burst length，假设burst length是16.那么对于axi3来讲

axlen[3：0]就应该是1111.同理AXI4一样，也就是burst length -1 就是我们要给这个信号线上赋予的值。由于axi4支持burst length更多，但是需要注意，burst length和总线宽度一起决定了当前

传多少字节，一定注意单次burst不超过4kB（什么叫单词burst，就是每一次我们不是会发送一个起始地址吗，基于这个起始地址不能超过4KB，一个地址代表一个字节哈，这是字节寻址，如果

想要超过4kB，那么请进入下一个BURST也就是说，起始地址需要变化）

后面有三个小注释

对于wrap类型burst，BURST长度控制在2，4，8，16 这个先不管，先放在这

第二个单次burst，一定不能超过4KB边界，也就是说数据总量不能超过，4*1024字节

最后一个就是不能提前终止一次burst!!!!

讨论到这里我们可以总结一下

其实所有的设备都不能够提前去终止一次burst，但是我们可以去修改这个burst length的值，但是必须按规矩来，由于burst lenth是AXLEN这个线，也就是主设备发出来的，所以主设备其实可以

关闭接下来未发生的burst，这也印证了一个控制的含义，当然还可以利用字节使能来关闭，这个后续再说什么意思，现在我们要清楚的知道，主设备必须要完成已经开始的burst。

关于burst length 我们就先学习到这里

总结下来就是，burst length 代表一次burst 有多少拍，上限地址为4KB，需要根据总线宽度（burst size）决定

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接下来就是burst size ，其实这个都好理解了，burst size 就是指数据通道内部，总线宽度，就是每一拍同时传多少位，burst size*burst length 就是说每一次burst 会传送多少字节，

这是官方定义，也就是说是由AXSIZE这个线路作为赋值，所以我们可以清楚看见，不同值对应每一次transfer（每一拍）传递多少个字节，

当然你可以乘以8表示每一次是多少位

做一个小练习，假设AXSIZE是111，这就代表每一次必须传128个字节，也就是说为了不超过4KB限制，BURST length 最大只能为32也就是说，只能持续32拍，就必须进入

下一次burst，下一次burst就必须要重新开始赋值一次这些量，包括起始的地址。这时候AXLEN的值应该是31，因为按照定义，AXLEN+1等于burst length。31的二进制数

是多少呢，这个你用计算器也好还是自己手动算，结果都放出来，也就是说，此时AXLEN赋值应该用一个语句；

AXLEN[......]<=8'd31; 当然这是axi4的时候哈。仅仅是举一个例子看懂就行

以上这句话如果你明白了，你就懂得了，如果你说不是说，256是axi4最大支持的burst length吗，兄弟，一定要注意，一切都不能超过4kB,256只是可选项而已。

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好了这一连载就结束了，我们总结一下，其实就是学习了这个地址通道内传递的控制信息，第一个是AXLEN代表的是BURST LENTH只不过至于 AXLEN=BURST LENTH-1;

代表着一共可以穿多少拍。第二个就是BURST SIZE他的单位是代表总线一共是多少字节，也就是说burst SIZE 乘以8就是数据总线位宽。这两个乘起来，代表的是单次burst

可以传多少个字节，但是一定记住，系统是字节编址，字节编址代表在从设备上的寄存器，每一个字节有一个地址，这个容量不超过4KB，也就是说，假设起始第一个第一地址为0x0，

最后一个不能不能为0x4000.因为十六进制4000代表一共可以有4*1024+1个字节，也就是印证了刚才说的边界地址不超过4KB含义。

如果说有一次写或者读行为超过这么多次，那么则进行下一个burst 下一个burst可以重新配置，重新设起始地址，burst length burst size等

下一个连载我们会讲解burst type 和burst address 。

好了天色不早了已经一点钟了，我也需要睡觉了。好好感受这次的内容，这是地址通道内的信号，表示控制信息，这些控制信息，控制着数据通道内的表现，从而帮助

我们完成读写处理。好了明天再见。写了两讲也花了几个小时，蛮辛苦，就当作找工作前复习吧。

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