AXI總線(xiàn)作為一種線(xiàn)，可以?huà)烊舾芍髟O(shè)備與從設(shè)備，如果若干主設(shè)備要同時(shí)訪問(wèn)總線(xiàn)，必然會(huì)導(dǎo)致總線(xiàn)需要仲裁。本文不涉及細(xì)節(jié)，只簡(jiǎn)單減少原理，一般來(lái)說(shuō)這個(gè)東西不需要自己寫(xiě)，ARM會(huì)提供，但是作為設(shè)計(jì)者要大致知道原理。

1. 所謂總線(xiàn)，是個(gè)什么意思。

實(shí)際上是有個(gè)interconnect的模塊把所有東西連起來(lái)的。主設(shè)備會(huì)發(fā)起讀寫(xiě)請(qǐng)求，從設(shè)備只能被動(dòng)接受。SOC中的CPU或者其他加速核心比如AI加速器是主設(shè)備。從設(shè)備一般是存儲(chǔ)啊外設(shè)啊之類(lèi)的東西。基本的連接關(guān)系是這樣的。

2. 這個(gè)Interconnect里有什么東西

這個(gè)Interconnect連接了整個(gè)系統(tǒng)，起到了仲裁的信號(hào)的作用，所以還是比較關(guān)鍵的。一般來(lái)講，瘋狂往interconnect上掛各種主從設(shè)備是會(huì)影響最后的時(shí)序的。由于AXI官方文檔IHI0022E里面貌似是沒(méi)有太多這方面介紹，換句話(huà)說(shuō)，AXI協(xié)議并沒(méi)有規(guī)定主從設(shè)備連一起應(yīng)該如何工作，于是這里以賽靈思ug1037為基礎(chǔ)介紹一下。

2.1 1to1 interconnect

這個(gè)賊簡(jiǎn)單，不用過(guò)多減少。。。一對(duì)一的連上去就好了。模范夫妻。

2.2 N-to-1 Interconnect

這個(gè)是稍微復(fù)雜的版本，類(lèi)似于一妻多夫。。。如果有多個(gè)主設(shè)備，一個(gè)從設(shè)備。那中間需要一個(gè)仲裁器。某個(gè)主設(shè)備傳輸前請(qǐng)求總線(xiàn)，如果總線(xiàn)忙就等著。一般來(lái)講，最簡(jiǎn)單的仲裁原理是輪換優(yōu)先級(jí)。例如有三個(gè)主設(shè)備ABC。上次總線(xiàn)權(quán)限給了A。則下次的優(yōu)先級(jí)變?yōu)锽CA。

2.3 1-to-N Interconnect

1-to-N原理上比N-to-1簡(jiǎn)單。一夫多妻的版本。。。只需要簡(jiǎn)單判斷一下地址確認(rèn)要往哪個(gè)從設(shè)備里寫(xiě)，基本上就是多路選擇器。不需要仲裁。總線(xiàn)也不會(huì)阻塞。

2.4 N-to-M Interconnect

這種情況就比較復(fù)雜了。。。涉及到多設(shè)備時(shí)間管理。但實(shí)際上稍微復(fù)雜一點(diǎn)的SOC這類(lèi)情況才是常態(tài)。

如上圖所示，讀寫(xiě)通道是分開(kāi)的。各自有一個(gè)仲裁器（Arbiter）,仲裁原理和N-to-1是一致的。仲裁器會(huì)從所有寫(xiě)請(qǐng)求和所有讀請(qǐng)求中各選出來(lái)一個(gè)來(lái)執(zhí)行。

3. 實(shí)際上用的時(shí)候怎么用

自己造AXI的各種輪子其實(shí)是比較繁瑣的，不僅僅是interconnect問(wèn)題，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，AXI的DMA什么的自己造輪子DEBUG非常耗時(shí)。如果是FPGA，可以直接用XILINX的各路IP。如果是ASIC, 一般會(huì)有對(duì)應(yīng)的IP賣(mài)。比如ARM提供的最小系統(tǒng)一般會(huì)自帶這個(gè)interconnect。

如果SOC比較復(fù)雜，那還是有可能需要自己造這個(gè)輪子。比如為了壓榨總線(xiàn)的性能，如果兩個(gè)主設(shè)備訪問(wèn)的是兩個(gè)不同的從設(shè)備，如果想實(shí)現(xiàn)同時(shí)執(zhí)行，那對(duì)這個(gè)interconnect就有其他的要求。

4. 總結(jié)

一般情況下，總線(xiàn)可以理解為一種資源。由一對(duì)主從設(shè)備獨(dú)占使用。對(duì)于AXI來(lái)講，一般是兩種資源，讀總線(xiàn)和寫(xiě)總線(xiàn)，通過(guò)某種仲裁方式分配給不同的主從設(shè)備。