AXI协议中的独占访问机制详解
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更新于2024-08-09
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"AMBA AXI3 中文完整翻译 - 独占访问-便携式实时振动监测系统"
本文档详细介绍了AMBA AXI3协议中的独占访问机制,这是在高性能、高频系统设计中非常重要的一个特性。独占访问允许高效地执行信号量类型的运算,而不必在整个操作过程中保持总线的锁定,从而避免了关键访问的延迟,并且不影响最大带宽。
原子访问(Atomic Access)通常通过ARLOCK[1:0]和AWLOCK[1:0]信号来实现,如表6-1所示。这些信号编码提供了正常访问、独占访问、锁定访问以及保留四种访问类型。独占访问(Exclusive Access)特别适用于需要临时独占资源的情况,它允许主机进行一次读操作后,稍后再进行写操作,以此来确认资源在读写之间是否被其他主机修改过。
独占访问的过程分为三个步骤:
1. 主机发起对某个地址的独占读操作。
2. 经过一定时间,主机尝试对同一地址进行独占写操作来结束独占。
3. 如果在读和写操作之间没有其他主机对这个地址进行写操作,那么独占访问成功;若有其他主机写入,访问失败,地址位置不会更新。
AMBA AXI协议为独占访问提供了自动防故障机制,当主机尝试对不支持独占访问的从机进行此类操作时,会自动标识失败。从机需要额外的逻辑来支持这一功能。此外,需要注意的是,如果一个独占操作的写部分未完成,后续的独占写操作可能会改变正在被监视的地址,因为每个事务ID只能监视一个地址。
在AMBA AXI协议中,关键特性包括分离的地址/控制和数据阶段、字节选通的非对齐传输、基于突发的传输、分离的读写数据通道、多个outstanding地址支持、乱序传输支持以及易于时序收敛的设计。这些特性使得AXI协议能够适应高速、低延迟的系统需求,同时提供了灵活性和向后兼容性。
在架构上,AXI协议通过地址通道传输地址和控制信息,写数据通道传输数据从主机到从机,而读数据通道则反向从从机到主机。写响应通道则用来通知主机写操作的完成状态。这种设计允许在数据传输前发送地址信息,支持多个并发传输以及乱序传输,大大提高了系统的效率和性能。
AMBA AXI3协议的独占访问机制是实现高效、无锁操作的重要工具,它结合协议的其他特性,如分离通道和乱序传输,共同构建了面向高性能嵌入式系统的先进接口标准。
2022-09-23 上传
2019-07-25 上传
2012-05-23 上传
2023-06-11 上传
2023-05-31 上传
2023-06-12 上传
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2023-05-12 上传
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史东来
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