AXI总线详解-总线、接口以及协议

本文转载自: OpenFPGA微信公众号

总线、接口和协议,这三个词常常被联系在一起,但是我们心里要明白他们的区别。

总线是一组传输通道,是各种逻辑器件构成的传输数据的通道,一般由由数据线、地址线、控制线等构成。接口是一种连接标准,又常常被称之为物理接口。

协议就是传输数据的规则。

我们通常说的PCIE,既可以是PCIE信号,也可以是PCIE接口、PCIE总线,还可以是PCIE协议。之所以这么复杂,主要原因就是每个人对概念认知的差异。再比如,只要百度一下串行和并行,就会出来很多类似“串行通信与并行通信”、“串行接口与并行接口”、“串行总线与并行总线”、“串行协议与并行协议”以及“串行传输与并行传输”等概念介绍,既有传输(通信)方式,又有接口类型,同时还有数据本身的协议特点,信号、协议、总线和接口,有时候看起来是一样的,但细细思量却还是有差别的,总之不是一两句话就能说清楚的。举个简单的例子,PCI总线说的是一组传输通道,而PCI接口是一种连接标准,两者之间的关系就是PCI接口的设备都要通过PCI总线来进行通信,而PCI总线上走的设备并不全是PCI接口的,像集成声卡,走的就是PCI总线,但是没有走PCI接口。在这里PCI总线提供了一种通道,这个通道上可以有不同的符合这种通道要求的接口设备或信号(PCI信号或Audio信号)。打个更进一步的比方:两者关系就像马车(接口设备)和马路(总线)一样,马车必须在马路上走,而马路上不一定走马车(牛车等)。

图4‑2 马路上的车水马龙

车(接口、信号)有车(接口、信号)的标准(协议),如马车、汽车、火车、货车、自行车等(PCIE、SATA、SAS、USB等信号标准);路(通道、总线)有路的标准,如马路、人行道、高速公路等(PCIE、SATA、SAS、USB等通道标准),所以协议里面又包含通道(总线)协议和信号(接口)协议。是不是感觉越讲越复杂。

用下图来简单介绍下这几个概念之间的关系。

图4‑3 协议、接口、总线的关系

协议即总体框架,定义接口设备、器件及信号、总线及通道之间需要满足的关系,即要实现信号的传输,所有这些组成成员必须通力合作,各自满足协议要求的各种必要条件。

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