FIFO Generate IP核使用——AXI接口信号详解_axi 异步fifo

TVALID：由主设备（通常是数据的发送方）驱动，用于指示Stream上的数据是否有效。当主设备想要发送数据时，它会将TVALID置为高电平，当TVALID和TREADY信号均为高电平时，表示Stream上有有效的数据需要传输。

TREADY：由从设备（通常是数据的接收方）驱动，用于指示从设备是否准备好接收数据。当从设备准备好接收数据时，它会将TREADY信号置为高电平。

TSTRB是AXI4-Stream接口中的字节修饰符，用于描述TDATA中相关字节的内容是作为数据字节还是位置字节被处理。对于64位的数据，TSTRB的每个位与TDATA中的每个字节相对应。具体来说，TSTRB的第0位（TSTRB[0]）对应于DATA的最低有效字节（DATA[7:0]），而TSTRB的第7位（TSTRB[7]）对应于DATA的最高有效字节（DATA[63:56]）。

TDEST（Transmission Destination）为数据流提供了路由信息，用于指示数据流的目标地址或目的地。

TUSER信号为用户提供了一个额外的通道，用于在数据传输过程中传递一些额外的、非主要的数据或信息。这些信息可能包括数据的元数据、控制信号、状态信息或其他任何用户自定义的内容。通过使用TUSER信号，用户可以在不干扰主要数据流的情况下，传输这些额外的信息。

TKEEP： 通常用于数据流中，作为字节有效性指示符，是一个与TDATA相关联的信号，用于指示TDATA中的哪些字节是有效的，哪些字节是无效的（或可忽略的）。对于一个64位的TDATA来说，TKEEP是一个8位的信号，其中每一位对应于TDATA中的一个字节。如果TKEEP的某一位是1，那么TDATA中对应的字节就是有效的；如果某一位是0，那么对应的字节就是无效的（或称为“空字节”），可以在数据处理过程中被忽略或移除。

• KEEP[0] = 1b：这表示DATA[7:0]（即TDATA的最低有效字节）是有效的，不是空字节。
• KEEP[7] = 0b：这表示DATA[63:56]（即TDATA的最高有效字节）是无效的，是空字节。在接收端，这个字节可以被忽略或替换为一个默认值（取决于具体的协议或应用）。

用于输入可编程空（prog_empty）标志的断言（assertion）和去断言（de-assertion）的阈值。这个阈值允许你在FIFO几乎为空但还未完全为空时提前得知这一状态，从而可以采取相应的措施，如启动数据填充过程或避免从FIFO中读取无效数据。

d = log2(FIFO depth) - 1

表示在前一个时钟周期内的一个写请求被拒绝，因为FIFO已满。当FIFO达到其最大容量时，任何尝试向其中写入更多数据的操作都将被阻止，并且会产生一个Overflow信号来指示这一事件。

另外，FIFO中已有的数据并不会因为溢出而丢失或损坏。

用于指示已经写入FIFO中的字的数量。这个计数值保证永远不会低估FIFO中的字数量，以确保您永远不会溢出FIFO。然而，有一个例外情况需要注意。

当在写时钟的上升沿发生写操作时，该写操作只有在下一个时钟上升沿时才会反映在wr_data_count上。这是因为FIFO和wr_data_count的更新可能是异步的，或者FIFO需要一些时间来稳定内部状态。

D = log2(FIFO depth) + 1 

表示在前一个时钟周期内的一个读请求被拒绝，因为FIFO是空的。当FIFO中没有数据时，任何尝试从中读取数据的操作都将被阻止，并且会产生一个Underflow信号来指示这一事件。另外，虽然读操作被拒绝了，但FIFO本身并不会因为尝试从空FIFO中读取数据而损坏或进入错误状态。

是FIFO的一个状态或标志，用于指示当前FIFO中可用于读取的数据字的数量，这个计数保证永远不会超过FIFO中实际可读取的数据字数量。这意味着，如果你根据这个计数来读取数据，你永远不会尝试从FIFO中读取超过其实际包含的数据，从而避免了“下溢”（underflow）的风险。下溢是指试图从一个空的FIFO中读取数据。

从FIFO中读取数据时，Read Data Count会立即减少以反映这一变化。但有一个例外情况：当读操作发生在读时钟的上升沿时，该读操作的影响不会立即反映在rd_data_count上。相反，它会在下一个读时钟上升沿时反映在rd_data_count中。

用于指示当前FIFO中存储的数据字的数量。这个值通常随着数据被写入FIFO而增加，随着数据从FIFO中被读取而减少。

允许用户设置一个可编程的阈值，当FIFO中存储的数据字数量达到或低于可编程阈值时，Programmable Empty 信号会被断言（assert），通常表示为高电平或逻辑真（true）。当FIFO中的数据字数量超过这个可编程阈值时，Programmable Empty 信号会被去断言（deassert），通常表示为低电平或逻辑假（false）。

在写突发（Burst）传输事务中提供了第一个传输的地址。这个地址是突发传输的起始点，而与之相关的控制信号则用于确定突发中剩余传输的地址。

突发长度（Burst Length）指定了一个突发传输中确切的传输次数。这个信息用于确定与给定地址相关联的数据传输数量。

突发长度可以是固定值，也可以是动态确定的。在某些情况下，主设备可能知道它需要发送的确切数据量，并可以在发起突发时指定一个固定的突发长度。在其他情况下，主设备可能只知道一个大致的数据量范围，并可以设置一个较大的突发长度，让从设备（如内存控制器）在实际传输过程中动态地调整突发长度。

Burst Size（突发大小）指的是突发传输中每次数据传输的字节数。这个参数用于描述每个传输操作中所处理的数据量。

Byte lane strobes（字节通道选通）用于指示在突发传输中应该更新哪些字节通道。这些选通信号可以确保在数据传输过程中只更新需要的字节通道，从而提高数据传输的效率和准确性。

Burst Type（突发类型）与突发大小一起，详细说明了在突发传输中每个传输的地址是如何计算的。

Lock Type提供了关于传输原子特性的额外信息，用于指示当前传输的锁定类型。锁定类型决定了当前传输的原子性，即该传输是否被视为一个不可分割的单元。

Cache Type用于指示事务的缓冲性、可缓存性、写直达、写回和分配等属性。

Protection Type用于指示事务的正常、特权或安全保护级别，以及事务是数据访问还是指令访问。

Quality of Service (QoS)信息是在每个写事务的写地址通道上发送的。

QoS在计算机网络中通常用于评估服务方满足客户服务需求的能力，而在AXI协议中，它可能具有特定的含义和用途。在写事务中，QoS信息可能被用来指示该事务的优先级、重要性或其他与服务质量相关的属性。这些信息对于从设备（如内存控制器）来说可能是有用的，因为它可以根据QoS信息来优化或调整其处理该事务的方式。

Region Identifier（区域标识符）是在每个写事务的写地址通道上发送的。

Region Identifier用于标识或分类写事务的目标内存区域或资源。这种标识符允许从设备（如内存控制器或其他硬件组件）根据事务的目标区域来应用特定的策略或处理逻辑。

用于指示当前通道上的写地址和控制信息是否有效。当这个信号为1时，表示地址和控制信息是可用的；当这个信号为0时，表示地址和控制信息不可用。

在AXI协议中，每个独立的通道（包括读地址通道、读数据通道、写地址通道、写数据通道和写响应通道）都由一组信息信号、VALID信号和READY信号组成，用于提供双向的握手机制。

在Write Address Valid信号为1的期间，地址和控制信息必须保持稳定，直到从设备通过其READY信号（awready）进行确认，即awready信号变为高电平。这个握手过程确保了地址和控制信息的正确传输和同步。

用于指示从设备（Slave）是否准备好接收主设备（Master）发送的写地址和相关的控制信号。

• 当Write Address Ready信号为1时，表示从设备已经准备好并可以接收写地址和控制信号。此时，主设备可以安全地将地址和控制信息发送到从设备。
• 当Write Address Ready信号为0时，表示从设备尚未准备好接收写地址和控制信号。主设备需要等待该信号变为1后再进行发送。

Write Address ID是用于标识写地址信号组的识别标签。Write Address ID信号在写地址通道中使用，用于标识与该写地址相关的传输任务。当存在多个并发的写事务时，每个事务都会被分配一个唯一的ID（包括写地址ID、写数据ID、读地址ID和读数据ID），以确保从设备能够正确地将响应与请求进行匹配。

Write Address用于提供写突发事务中第一个数据传输的地址。与写地址总线相关的控制信号则用于确定突发中剩余传输的地址。

Burst Length指定了一个突发传输中确切的传输次数。这个信息用于确定与给定地址相关联的数据传输数量。

Burst Size指的是突发传输中每次数据传输的字节数。这个参数用于描述每个传输操作中所处理的数据量。

Byte lane strobes用于指示在突发传输中应该更新哪些字节通道。这些选通信号可以确保在数据传输过程中只更新需要的字节通道，从而提高数据传输的效率和准确性。

Quality of Service (QoS)信息是在每个写事务的写地址通道上发送的。

QoS在计算机网络中通常用于评估服务方满足客户服务需求的能力，而在AXI协议中，它可能具有特定的含义和用途。在写事务中，QoS信息可能被用来指示该事务的优先级、重要性或其他与服务质量相关的属性。这些信息对于从设备（如内存控制器）来说可能是有用的，因为它可以根据QoS信息来优化或调整其处理该事务的方式。

Region Identifier（区域标识符）是在每个写事务的写地址通道上发送的。

Region Identifier用于标识或分类写事务的目标内存区域或资源。这种标识符允许从设备（如内存控制器或其他硬件组件）根据事务的目标区域来应用特定的策略或处理逻辑。

用于指示当前通道上的写地址和控制信息是否有效。当这个信号为1时，表示地址和控制信息是可用的；当这个信号为0时，表示地址和控制信息不可用。

在AXI协议中，每个独立的通道（包括读地址通道、读数据通道、写地址通道、写数据通道和写响应通道）都由一组信息信号、VALID信号和READY信号组成，用于提供双向的握手机制。

在Write Address Valid信号为1的期间，地址和控制信息必须保持稳定，直到从设备通过其READY信号（awready）进行确认，即awready信号变为高电平。这个握手过程确保了地址和控制信息的正确传输和同步。

用于指示从设备（Slave）是否准备好接收主设备（Master）发送的写地址和相关的控制信号。

• 当Write Address Ready信号为1时，表示从设备已经准备好并可以接收写地址和控制信号。此时，主设备可以安全地将地址和控制信息发送到从设备。
• 当Write Address Ready信号为0时，表示从设备尚未准备好接收写地址和控制信号。主设备需要等待该信号变为1后再进行发送。

Programmable Empty Threshold用于输入可编程空标志的断言和去断言的阈值。这个阈值允许你在FIFO几乎为空但还未完全为空时提前得知这一状态，从而可以采取相应的措施，如启动数据填充过程或避免从FIFO中读取无效数据。

d = log2(FIFO depth) - 1

表示在前一个时钟周期内的一个写请求被拒绝，因为FIFO已满。当FIFO达到其最大容量时，任何尝试向其中写入更多数据的操作都将被阻止，并且会产生一个Overflow信号来指示这一事件。

另外，FIFO中已有的数据并不会因为溢出而丢失或损坏。

用于指示已经写入FIFO中的字的数量。这个计数值保证永远不会低估FIFO中的字数量，以确保您永远不会溢出FIFO。然而，有一个例外情况需要注意。

当在写时钟的上升沿发生写操作时，该写操作只有在下一个时钟上升沿时才会反映在wr_data_count上。这是因为FIFO和wr_data_count的更新可能是异步的，或者FIFO需要一些时间来稳定内部状态。D = log2(FIFO depth) + 1 

从FIFO中读取数据时，Read Data Count会立即减少以反映这一变化。但有一个例外情况：当读操作发生在读时钟的上升沿时，该读操作的影响不会立即反映在rd_data_count上。相反，它会在下一个读时钟上升沿时反映在rd_data_count中。

用于指示当前FIFO中存储的数据字的数量。这个值通常随着数据被写入FIFO而增加，随着数据从FIFO中被读取而减少。

写响应的标识标签。在AXI的写响应通道中，从设备（Slave）使用BID（Bus ID）信号来响应主设备（Master）的写请求，以表示特定写事务的完成状态或错误信息。

为了确保主设备能够正确地将响应与请求进行匹配，BID值必须与写事务的AWID值相匹配。AWID是写地址组的ID标签，由主设备在写地址通道中发送，以标识特定的写事务。

用于指示写事务的状态。有以下几种可能的响应状态：OKAY,

用于指示写响应通道上是否有一个有效的写响应可供接收。这个信号是一个简单的二进制标志，具有两种状态：

• 1（或高电平）：表示写响应通道上有一个有效的写响应可供接收。当从设备完成写事务并准备好发送写响应时，它会将Write Response Valid信号置为1，以通知主设备可以读取写响应数据。
• 0（或低电平）：表示写响应通道上没有有效的写响应可供接收。这通常意味着从设备还在处理写事务，或者还没有准备好发送写响应。

用于指示主设备是否准备好接收从设备发送的响应信息。

Response Ready信号的两种状态及其含义如下：

• 1（或高电平）：表示主设备已经准备好接收响应信息。当主设备的内部逻辑或缓存准备好接收新的响应数据时，它会将Response Ready信号置为1。此时，从设备可以安全地将响应信息发送到写响应通道上，因为主设备会及时读取并处理这些信息。
• 0（或低电平）：表示主设备当前没有准备好接收响应信息。这可能是由于主设备正在处理其他事务、内部缓存已满或其他原因导致的。在从设备检测到Response Ready信号为0时，它应该暂停发送响应信息，以避免数据冲突或丢失。

写响应的标识标签。在AXI的写响应通道中，从设备（Slave）使用BID（Bus ID）信号来响应主设备（Master）的写请求，以表示特定写事务的完成状态或错误信息。

为了确保主设备能够正确地将响应与请求进行匹配，BID值必须与写事务的AWID值相匹配。AWID是写地址组的ID标签，由主设备在写地址通道中发送，以标识特定的写事务。

用于指示写事务的状态。有以下几种可能的响应状态：OKAY,

用于指示写响应通道上是否有一个有效的写响应可供接收。这个信号是一个简单的二进制标志，具有两种状态：

• 1（或高电平）：表示写响应通道上有一个有效的写响应可供接收。当从设备完成写事务并准备好发送写响应时，它会将Write Response Valid信号置为1，以通知主设备可以读取写响应数据。
• 0（或低电平）：表示写响应通道上没有有效的写响应可供接收。这通常意味着从设备还在处理写事务，或者还没有准备好发送写响应。

用于指示主设备是否准备好接收从设备发送的响应信息。

Response Ready信号的两种状态及其含义如下：

• 1（或高电平）：表示主设备已经准备好接收响应信息。当主设备的内部逻辑或缓存准备好接收新的响应数据时，它会将Response Ready信号置为1。此时，从设备可以安全地将响应信息发送到写响应通道上，因为主设备会及时读取并处理这些信息。
• 0（或低电平）：表示主设备当前没有准备好接收响应信息。这可能是由于主设备正在处理其他事务、内部缓存已满或其他原因导致的。在从设备检测到Response Ready信号为0时，它应该暂停发送响应信息，以避免数据冲突或丢失。

用于输入可编程空标志的断言和去断言的阈值。这个阈值允许你在FIFO几乎为空但还未完全为空时提前得知这一状态，从而可以采取相应的措施，如启动数据填充过程或避免从FIFO中读取无效数据。

d = log2(FIFO depth) - 1

表示在前一个时钟周期内的一个写请求被拒绝，因为FIFO已满。当FIFO达到其最大容量时，任何尝试向其中写入更多数据的操作都将被阻止，并且会产生一个Overflow信号来指示这一事件。

另外，FIFO中已有的数据并不会因为溢出而丢失或损坏。

用于指示已经写入FIFO中的字的数量。这个计数值保证永远不会低估FIFO中的字数量，以确保您永远不会溢出FIFO。然而，有一个例外情况需要注意。

当在写时钟的上升沿发生写操作时，该写操作只有在下一个时钟上升沿时才会反映在wr_data_count上。这是因为FIFO和wr_data_count的更新可能是异步的，或者FIFO需要一些时间来稳定内部状态。D = log2(FIFO depth) + 1 

从FIFO中读取数据时，Read Data Count会立即减少以反映这一变化。但有一个例外情况：当读操作发生在读时钟的上升沿时，该读操作的影响不会立即反映在rd_data_count上。相反，它会在下一个读时钟上升沿时反映在rd_data_count中。

用于指示当前FIFO中存储的数据字的数量。这个值通常随着数据被写入FIFO而增加，随着数据从FIFO中被读取而减少。