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AXIの勉強(その2) [AXI]

何年ぶりでしょう(笑)

簡単にタイミングの依存関係について書いてみます。
元になる資料はARMからダウンロードできる「IHI0022E_amba_axi_and_ace_protocol_spec.pdf」です。Issue Eが多分最新版。

AXIは、
axt_read_channel.pngaxi_write_channel.png
という5チャンネルでパケットのやりとりをしている感じなのですが、それぞれのチャネルがREADYとVALIDを持っていて個別にハンドシェイクを行う、という仕組みになっています。
けど、ハンドシェイクは個別ですけど、ちょっとは相手のことも考えないとダメよ、勝手に動くとデッドロックしますよという項目です。これが依存関係で、資料に書いてあります。A.3.3のRelationships between the channelsから始まる内容です。

A3.3.1 Dependencies between channel handshake signals
一番基本になる依存関係です。5系統それぞれにある、READYとVALIDの関係です。AXI Streamにも同じ制約がかかります。こんなことが書かれてます。
• the VALID signal of the AXI interface sending information must not be dependent on the READY signal of the AXI interface receiving that information
• an AXI interface that is receiving information can wait until it detects a VALID signal before it asserts its corresponding READY signal.
掻い摘まむと
・VALIDはREADYに依存してはならない(ソース側の制約)
・READYはVALIDに依存しても良い(シンク側の制約)
と言う事になります。
(マスター・スレーブと呼ぶとと5チャンネルを束ねたインターフェースを指します。だから英語の方ではちょっと持って回った言い方になってます。間際らしいので、ここでは個々のチャンネルのインターフェースをソース・シンクと呼んでます。ソースからシンクへデータが流れます。マスターは3つのソースと2つのシンク、スレーブは3つのシンクと2つのソースを持ちます。)

要するに、ソース側のシーケンサーを作るとき、
if (READY = '1') then
  VALID <= '1';
みたいな回路は作っちゃダメですよ、という制約になります。

シンク側は
if (VALID = '1') then
  READY <= '1';
という回路を作っても大丈夫です。

ソース側の制約な訳ですが、ダメな回路例と大丈夫な回路例をつないでみれば一目瞭然かと。ソースがREADY待ちで、シンクがVALID待ちとなり、デッドロックします。どちらかに制約をかける必要があり、AXIではVALID側を制約しています。

ちなみにシンク側ですが、この回路にしなければなりません、という’訳ではありません。VALIDに依存しない、
if (Im_free) then
  READY <= '1';
という回路にしても良いです。
VALIDに関係なく、自分の都合でREADYをアサートしてもかまいません。READY側の方が自由になっています。


こんなのがAXIの依存関係です。他のチャンネルとの依存関係も読んでいきましょう。
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