Port vs. Interface

在 IPI Diagram 中,右键单击空白区域,会出现Create PortCreate Interface Port的选项。 Port 和 Interface 有什么区别呢?

  • Interface 是带协议的一组接口,比如 AXI, AXI Lite, AXI Stream 都属于 Interface。 Interface 是不同意义信号的组合。
  • Port 是单根信号线,或者同一用途信号线的组合 (vector),比如数据总线data[31:0]只包含数据。 在Create Port对话框可以定义信号的 type,比如时钟、复位,或者其他。

AXI 对外是一个 Interface;AXI 的时钟和复位信号对外都是 Port。

在实际的操作中,我们很少手工创建一个 Port 或者 Interface,而是选择已有 IP 的某个 Port,右键后选择 Make ExternalCtrl+T,这样就会自动创建与它相同类型的 Port/Interface,然后连接。

Interface vs. Bus

  • Interface 翻译为接口,只规定信号组合的规范,而不定义连接的拓扑结构。
  • Bus 翻译为总线,稍微有点含糊,根据上下文不同,有时可以指 Interface, 有时候又可以指某种拓扑结构。

AXI 是 Interface,怎么连接并没有在 AXI 协议中规定。点到点直连,还是主到多个从做选通;谁做仲裁,谁控制优先级等等关系到总线实现的部分,都没有在 AXI 协议中规定,于是 Vivado 中的 AXI Interconnect 就以自己的方式做了一套实现。

AXI 及其相关信号

在 IPI 中,AXI Interface 中上百根信号线用一根粗线来简化,于是很容易让人误以为这根粗线就是 AXI 的全部。

其实,一组完整的 AXI Interface,不仅包含这根粗线,还包含一根随路时钟线 ACLK,以及一根复位线 resetn。连接一个 AXI 总线的时候,需要总体考虑这三根线应该怎样连接。甚至扩展开来说,在考虑一组任意总线连接的时候,我们都要有一个意识,同时考虑它的时钟方案和复位方案。具体时钟方案和复位方案就不在这里展开讲了。

Bus Associated Clock

对于一个与 IPI Diagram 外部相连的 Interface,IPI 无法得知这组总线在 IPI 外部采用了哪个时钟和复位连接,但是它需要时钟的信息来做内部连接和结构的 Infer。比如,当一组 AXI 是从 AXI Interconnect 的 Master 端连接到外部,IPI 就可以根据外部 Interface 关联的时钟设置,来计算得到在这个 AXI Interconnect 模块中是否需要实现一组跨时钟域逻辑。

实际操作上,在 IPI Block Design 中每一个 External Interface 都需要设置 Associated Clock. 单击 Interface 图标,然后在它的属性对话框中从下拉菜单中选择时钟信号。

这个时钟信号当然也需要是一个 External Port,才会出现在下拉菜单列表里。否则,只显示 There are no clock ports in this design