产品描述

AMBA® AXI4 (Advanced eXtensible Interface 4) 是 Arm® 推出的第四代 AMBA 接口规范。AMD Vivado™ Design Suite 和 ISE Design Suite 利用半导体行业首款符合 AXI4 的即插即用型 IP 扩展了 AMD 平台设计方法。

如果客户需要通过 IP 来满足 UltraScale™、7 系列、Zynq™ 7000、Virtex™ 6 和 Spartan™ 6 等设计的上市时间要求,AXI4 即插即用型 IP 提供了一个统一的标准接口,可帮助简化 IP 集成。AMD 提供了一系列基于 AXI4 的 IP,这些 IP 在嵌入式、DSP 和逻辑器件领域均采用统一的开放标准接口。

更高的生产力

  • 将多种接口整合为一个接口 (AXI4),以便用户只需了解一个系列的接口
  • 更轻松地集成不同领域的 IP 并开发自己的 IP 或第三方合作伙伴 IP
  • AXI4 IP 经过优化,可带来卓越性能、超大吞吐量和超低延迟,从而显著简化设计工作

更大的灵活性

  • 支持嵌入式、DSP 和逻辑版用户
  • 可定制互连机制以满足系统目标:性能、面积和功率
  • 助您为目标市场打造富有吸引力的产品

广泛的 IP 可用性
AMD 与 ARM 密切合作,为基于 FPGA 的高性能系统和设计制定了 AXI4 规范。AMD 致力于推广 AXI4 协议规范,已采用 AXI4 作为新一代 IP 互连标准,并应用于 UltraScale、7 系列、Zynq 7000、Spartan 6、Virtex 6 等现有器件以及未来器件系列

生态系统支持
世界各地的第三方 IP 和 EDA 供应商均已采用开放式 AXI4 标准,使得 AXI4 成为一种广泛采用的接口

  • Cadence Design Systems, Inc.、CAST, Inc.、Siemens EDA、Synopsys, Inc. 和 Xylon d.o.o. 等公司均支持基于 AXI4 接口的 IP 和工具
  • 这为基于 AXI4 的系统设计提供了强大的生态系统支持,可确保充分提升效率并加快上市速度

文档

AXI4 接口的主要优势

  • 改用 AXI4 作为 IP 的通用接口后,AMD 用户将获得一系列优势。AXI4 具有以下特点:
    • 一致性:所有接口子集都采用相同的传输协议
    • 完全规范化:可随时供客户直接采用
    • 标准化:包含供设计人员使用的标准模型和检查器
    • 接口解耦:互连架构与接口相互独立
    • 可扩展:AXI4 是开放式的,可满足未来需求
  • 其他优势:
    • 支持存储器映射接口和流式接口
    • 为通信、视频、嵌入式和 DSP 功能等领域的 IP 提供统一接口
    • 简单易用,具有自动流水线实例化等功能,可帮助您更轻松地实现特定的性能目标
    • 在关键属性(如 fMAX、LUT 使用情况、延迟和带宽)方面,性能表现与现有解决方案相当或更优
    • 助力 AMD 高效交付增强型本地存储器、外部存储器接口以及存储器控制器解决方案,满足不同应用领域的需求

AXI 详情

AXI4

AXI4 协议是 AXI3 的升级版,旨在提高多个主器件所用的互连架构的性能和利用率。它具有以下增强特性:

  • 支持高达 256 节拍的突发传输长度
  • 提供服务质量信号
  • 支持多个区域接口

AXI4-Lite

AXI4-Lite 是 AXI4 协议的一个子集,旨在为组件中更简单、更小的控制寄存器式接口提供高效通信。AXI4-Lite 接口的主要功能特性如下:

  • 所有传输事务的突发长度均为 1
  • 所有数据访问的大小与数据总线的宽度相同
  • 不支持独占访问

AXI4-Stream

AXI4-Stream 协议旨在实现从主器件到从器件的单向数据传输,从而显著降低信号布线复杂度。该协议的主要特点包括:

  • 使用同一组共享线路支持单数据流和多数据流
  • 在同一互连架构内支持多个数据宽度
  • 非常适合在 FPGA 中实现

AXI4 IP 支持的工具版本

AMD 建议您尽可能使用最新版本的 LogiCORE™ IP 核,以获取最新的增强功能特性和架构支持。

所需的 Vivado™ 版本 所需的 ISE™ 版本 AXI 接口支持
AXI4-Stream to Video Output v4.0 2017.3 14.3 (v2.01a) AXI4-Stream
AXI Video Direct Memory Access v6.3 2017.3 14.4 (v5.04a) AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
Chroma Resampler v4.0 2015.4 14.3 (v3.01a)

AXI4-Stream
AXI4-Lite

Color Correction Matrix v6.0 2015.4 14.3 (v5.01a) AXI4-Stream
AXI4-Lite
Color Filter Array Interpolation v7.0 2015.4 14.3 (v6.01a) AXI4-Stream
AXI4-Lite
Deinterlacer v4.0 2014.3 14.3 (v3.00a) AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
Gamma Correction v7.0 2015.4 14.3 (v6.01a) AXI4-Stream
AXI4-Lite
Gamma LUT v1.0 2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
H.264/H.265 Video Codec Unit v1.0 2017.3   AX84-Lite
AXI4-MM
HDMI v3.0 2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
Image Edge Enhancement v8.0 2015.4 14.4 (v6.00a) AXI4-Stream
AXI4-Lite
MIPI CSI Controller Subsystems (RX v3.1 - TX v2.0)
2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
MIPI D-PHY v4.0 2017.3   AXI4-Lite
MIPI DSI TX Controller Subsystem v2.0 2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
On Screen Display v6.0 2015.4 14.4 (v5.01a) AXI4-Stream
AXI4-Lite
RGB to YCrCb Color Space Converter v7.1 2015.4 14.3 (v6.01a)
AXI4-Stream
AXI4-Lite
Sensor Demosaic v1.0 2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
Test Pattern Generator v7.0 2017.1 14.4 (v4.00a) AXI4-Stream
AXI4-Lite
Video Frame Buffer Read and Video Frame Buffer Write v1.0 2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
AXI4-MM
Video input to AXI4-Stream v4.0 2017.3 14.3 (v2.01a) AXI4-Stream
Video Processing Subsystem v2.0 2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
AXI4-MM
Video Timing Controller v6.1 2017.3 14.3 (v5.01a) AXI4-Lite
YCrCb to RGB Color Space Converter v7.1 2015.4 14.3 (v6.01a) AXI4-Stream
AXI4-Lite

所需的 Vivado™ 版本 所需的 ISE™ 版本 AXI 接口支持
CAN v5.0 2015.4 14.4 (v4.2) AXI4-Lite
CAN with Flexible Data Rate (CAN FD) v1.0 2016.3   AXI4-Lite

所需的 Vivado™ 版本 所需的 ISE™ 版本 AXI 接口支持
以太网
1G/10G/25G Switching Ethernet Subsystem v1.0 2017.3   AXI4-Stream
10G Ethernet with 1588 Subsystem v3.1 2017.3   AXI4-Lite
AXI-Stream
10 Gigabit Ethernet Media Access Controller (10GEMAC) v15.1 2017.3 14.5 (v11.6) AXI4-Lite
AXI-Stream
10G/25G Ethernet Subsystem (25GEMAC/25GBASE-KR) v2.3 2017.3   AXI4
40G/50G Ethernet Subsystem (50GEMAC/50GBASE-KR2) v2.3 2017.3
  AXI4-Stream
Ethernet AVB Endpoint v5.4 2012.1 14.1 AXI4-Lite
AXI-Stream
25G IEEE 802.3by Reed-Solomon Forward Error Correction v1.0 2016.1   AXI4-Lite
50G IEEE 802.3 Reed-Solomon Forward Error Correction v1.0 2016.4   AXI4-Lite
100G IEEE 802.3bj Reed-Solomon Forward Error Correction v1.0 2017.3   AXI4-Lite
Tri-mode Ethernet Media Access Controller (TEMAC) v9.0 2017.3 14.4 (v5.5) AXI4-Lite
AXI4-Stream
USXGMII Subsystem v1.0 2017.3   AXI4-Lite
AXI4-Stream
Virtex 6 Embedded Tri-mode Ethernet MAC Wrapper v2.3   14.1 AXI4-Lite
AXI4-Stream
错误纠正
3GPP Mixed Mode Turbo Decoder v2.0 2015.4 14.1 (v1.0) AXI4-Stream
Convolutional Encoder v9.0 2014.1 14.3 (v8.0) AXI4-Stream
Interleaver/De-interleaver v8.0 2015.4 14.2 (v7.1) AXI4-Stream
Reed Solomon Decoder v9.0 2014.1 14.1 (v8.0) AXI4-Stream
Reed Solomon Encoder v9.0 2014.1 14.1 (v8.0) AXI4-Stream
Viterbi Decoder v9.1 2015.4 14.4 (v8.0) AXI4-Stream
串行接口
Aurora 8B/10B v11.2 2017.3 14.4 (v8.3) AXI4-Stream
Aurora 64B/66B v11.3 2017.3 14.4 (v7.2) AXI4-Stream
无线
3GPP LTE Channel Estimator v2.0 2014.4 14.3 (v1.1) AXI4-Stream
3GPP LTE MIMO Decoder v3.0 2015.4 13.2 (v2.1) AXI4-Stream
3GPP LTE MIMO Encoder v4.0 2014.2 14.1 (v3.0) AXI4-Stream
3GPP Mixed Mode Turbo Decoder v2.0 2015.4 14.1 (v1.0) AXI4-Stream
3GPP LTE PUCCH Receiver v2.0 2014.1 13.4 (v1.0) AXI4-Stream
3GPP LTE DL Channel Encoder v3.0 2017.1 14.1 (v2.2) AXI4-Stream
3GPP LTE UL Channel Decoder v4.0 2016.3 14.1 (v3.0) AXI4
AXI4-Stream
CPRI v8.8 2017.3 14.6 (v6.1) AXI4-Lite
Digital Pre-Distortion (DPD) v8.1 2017.2 14.3 (V5.0) AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
DUC/DDC Compiler v3.0 2015.4 14.3 AXI4-Stream
JEDS204 v7.2 2017.3 14.6 (V3.2) AXI4-Stream
AXI4-Lite
JEDS204C v2.0 2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
Peak Cancellation Crest Factor Reduction (PC-CFR) v6.1 2016.3 14.4 (v3.1) AXI4-Stream
AXI4-Lite

所需的 Vivado™ 版本 所需的 ISE™ 版本 AXI 接口支持
CIC Compiler v4.0 2016.3 14.1 (v3.0) AXI4-Stream
CORDIC v6.0 2017.3 14.1 (v5.0) AXI4-Stream
DDS Compiler v6.0 2015.4 14.1 (v5.0) AXI4-Stream
Fast Fourier Transform (FFT) v9.0 2017.3 14.1 (v8.0) AXI4-Stream
FIR Compiler v7.2 2015.2 14.1 (v6.0)

所需的 Vivado™ 版本 所需的 ISE™ 版本 AXI 接口支持
核连接
AHB Lite to AXI Bridge v3.0 2014.1 EDK 14.3 AXI4-Lite
AXI to PLBV46 Bridge v2.02a 2012.2 EDK 14.2 AXI4
AXI4-Lite

AXI Quad SPI v3.2

2017.1 14.4 AXI4
AXI4-Lite
PLBV46 to AXI Bridge v2.01a 2012.2 EDK 14.2 (v2.00a) AXI4
AXI4-Lite
调试和追踪
ChipScope AXI Monitor v3.05a   EDK 14.2 AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
FPGA 重配置
AXI Hardware ICAP v3.0 2016.3 EDK 14.2 (v2.03a) AXI4-Lite
Memory Interface
AXI BRAM Interface Controller v4.0 2016.3 EDK 14.2 AXI4
AXI4-Lite
AXI External Memory Controller v3.0 2017.1 14.4 (v1.03b) AXI4
AXI4-Lite
AXI Spartan 6 DDRX Memory Controller v1.05a   12.4 AXI4
AXI Streaming FIFO v4.1 2016.1 14.4 AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
AXI System ACE Interface Controller v1.01a   13.2 AXI4-Lite
AXI System Cache v4.0 2017.1 14.4 AXI4
AXI4-Lite
外设控制器
AXI External Peripheral Controller v2.0 2016.3 EDK 14.1 (v1.00a) AXI4-Lite
外设接口
AXI System Monitor Analog/Digital Converter v2.00a   13.1 AXI4-Lite
外设(网络)
AXI 1G/2.5G Ethernet Subsystem v7.1 (ISE v3.01a) 2017.3 14.1 AXI4-Stream
AXI4-Lite
AXI Ethernet Lite v3.0
(ISE v1.01b)
2014.3 EDK 14.1 AXI4
AXI4-Lite
AXI Timer/Counter v2.0 2016.3 14.3 AXI4-Lite
外设(UART、SPI、IIC、GPIO、其他)
AXI CAN v1.03a   ISE/EDK 13.2 AXI4-Lite
AXI General Purpose IO v2.0
(EDK v1.01b)
2016.3 EDK 14.1 AXI4-Lite
AXI IIC Bus Interface v2.0
(EDK v1.02a)
2016.3 EDK 14.1 AXI4-Lite
AXI Memory Mapped to PCI Express® (PCIe®) Gen2 v2.8
(ISE v1.06a)
2017.3 14.4 AXI4
AXI Thin Film Transister (TFT) Controller v2.0 2015.4   AXI4
AXI4-Lite
AXI UART 16550 v2.0
(EDK v1.01a)
2016.3 EDK 14.2 AXI4-Lite
AXI UART Lite v2.0
(EDK v1.02a)
2017.1 EDK 14.2 AXI4-Lite
AXI USB 2.0 Device Controller v4.0
(ISE v3.02a)
2015.4 14.3 AXI4
AXI Watchdog Timer (WDT) v3.0
(EDK v1.01a)
2017.3 EDK 14.2 AXI4-Lite
AXI XADC v2.0
(EDK v1.00a)
2013.1 EDK 14.3 AXI4-Lite
处理器接口
AXI to APB Bridge v3.0
(EDK v1.01a)
2015.4 EDK 14.2 AXI4-Lite
AXI to AXI Connector v1.00a   12.4 AXI4
AXI4-Lite
AXI Interrupt Controller v4.1
(EDK v1.04a)
2017.3 EDK 14.6 AXI4-Lite
AXI Lite IPIF v2.0
(EDK v1.01a)
2016.1 EDK 14.1 AXI4-Lite
AXI Slave Burst v2.0
(EDK v1.00b)
2013.1 EDK 14.2 AXI4
LogiCORE™ Mailbox v2.1 2017.3 14.4 AXI4-Stream
AXI4-Lite
LogiCORE IP Mutex v2.1
(ISE v1.00a)
2015.4 14.3 AXI4-Lite

所需的 Vivado™ 版本 所需的 ISE™ 版本 AXI 接口支持
调试和验证
AXI Protocol Checker v1.1 2013.4   AXI4
AXI4-Lite
AXI4-Stream Protocol Checker v2.0 2017.3   AXI4-Stream
ChipScope™ AXI Monitor v3.05a 2012.2 14.2 AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
JTAG to AXI Master v1.2 2016.3   AXI4
AXI4-Lite
Partial Reconfiguration Controller v1.2 2017.3 14.4 AXI4-Stream
AXI4-Lite
IO 接口
Clocking Wizard v5.4
(ISE v4.4)
2017.3 14.4 AXI4-Lite
System Management Wizard v1.3 2017.1   AXI4-Lite
XADC Wizard v3.3
(ISE v2.0)
2016.3 14.2 AXI4-Stream
AXI4-Lite

所需的 Vivado™ 版本 所需的 ISE™ 版本 AXI 接口支持
AXI Datamover v5.1
(ISE v4.02a)
2015.4 ISE/EDK 14.4 AXI4
AXI4-Stream
AXI Central DMA Controller v4.1
(EDK v3.04a)
2017.1 EDK 14.4 AXI4
AXI4-Lite
AXI Chip2Chip v5.0
(ISE/EDK v3.00a)
2017.3 ISE/EDK 14.4 AXI4
AXI4-Lite
AXI DMA Controller v7.1
(ISE/EDK v6.03a)
2017.3 ISE/EDK 14.4 AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
AXI Exerciser v4.00a 2012.4 EDK 14.4 AXI4
AXI Interconnect v2.1
(ISE/EDK v1.06a)
2017.1 ISE/EDK 14.1 AXI4
AXI4-Lite
AXI Memory Mapped to Stream Mapper v1.1 2017.1   AXI4
AXI4-Stream
AXI Performance Monitor v5.0
(EDK v3.00a)
2017.3 EDK 14.4 AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
AXI4-Stream Accelerator Adapter v2.1 2015.1   AXI4-Stream
AXI4-Lite
AXI4 Stream Interconnect v1.1 2017.3   AXI4-Stream
AXI4 Stream Infrastructure v2.2 2017.1   AXI-4 Stream
AXI4-Lite
AXI4 Traffic Generator v3.0
(ISE v1.1)
2017.3   AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
AXI Virtual FIFO Controller v2.0
(ISE v1.1)
2015.4 14.2 AXI4
AXI4-Stream

所需的 Vivado™ 版本 所需的 ISE™ 版本 AXI 接口支持
Complex Multiplier v6.0
(ISE v5.0)
2014.1 14.1 AXI4-Stream
Divider Generator v5.1 2016.3 14.1 AXI4-Stream
Floating Point Operator v7.1
(ISE v6.1)
2017.3 14.2 AXI4-Stream

所需的 Vivado™ 版本 所需的 ISE™ 版本 AXI 接口支持
Block Memory Generator v8.4
(ISE v8.2)
2017.3 14.3/14.4 AXI4
AXI4-Lite
FIFO Generator v13.2
(ISE v9.3)
2017.3 14.3/14.4 AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
Memory Interface Generator (MIG)
UltraScale v6.0
7 Series v2.2
2014.2 14.5 AXI4

所需的 Vivado™ 版本 所需的 ISE™ 版本 AXI 接口支持
AXI Bridge for PCI Express (PCIe) Gen3 Subsystem v3.0 2017.3   AXI4
AXI Memory Mapped to PCI Express (PCIe) Gen2 v2.8 2017.3   AXI4
UltraScale™ FPGAs Gen3 Integrated Block for PCI Express® (PCIe®) v4.4 2017.3   AXI4-Stream
Virtex™ 7 FPGA Gen3 Integrated Block for PCI Express (PCIe) v4.3
(ISE v1.4)
2017.3 14.4 AXI4-Stream
7 Series Integrated Block for PCI Express (PCIe) Gen2 v3.3
(ISE v1.8)
2017.3 14.4 AXI4-Stream
DisplayPort™ Subsystem v2.1 2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
DisplayPort v7.0
(ISE V3.2)
2017.1 14.2 AXI4-Stream
AXI4-Lite
DisplayPort with Audio (SPDIF) v2.0
(ISE v1.1)
2014.1 14.2 AXI4-Stream
AXI4-Lite
Serial RapidIO IP Core Gen 2 v4.0
(ISE v1.6)
2017.1 14.4 AXI4-Stream
AXI4-Lite
Spartan 6 FPGA Integrated Endpoint Block for PCI Express v2.4   13.4 AXI4-Stream
AXI4-Lite
SPDIF Controller v2.0
(ISE v1.2)
2015.4 14.4 AXI4-Stream
AXI4-Lite
Virtex 6 Integrated Block for PCI Express v2.5   14.1 AXI4-Stream