目录AMBA 5 CHI 架构规范第 1 章 前言关于本规范 ................................................................................................ x反馈 ................................................................................................................... xv第 2 章 引言1.1 架构概述 ............................................................................................. 1-181.2 拓扑结构 ................................................................................................................ 1-201.3 术语 ........................................................................................................... 1-211.4 事务分类 ....................................................................................... 1-231.5 一致性概述 .............................................................................................. 1-251.6 组件命名 ................................................................................................ 1-271.7 读数据源 ................................................................................................... 1-29第 3 章 事务2.1 通道概述 ................................................................................................. 2-322.2 通道字段 ........................................................................................................ 2-332.3 事务结构 ............................................................................................. 2-392.4 事务标识符字段 .................................................................................... 2-732.5 事务标识符字段详解 ............................................................................. 2-742.6 事务标识符字段流 ............................................................................. 2-772.7 逻辑处理器标识符 .................................................................................... 2-982.8 排序 ................................................................................................................. 2-992.9 地址、控制和数据 .................................................................................. 2-1092.10 数据传输 ........................................................................................................ 2-1182.11 请求重试 ...................................................................................................... 2-129第 4 章 网络层3.1 系统地址映射 ........................................................................................... 3-1343.2 节点 ID ................................................................................................................ 3-1353.3 目标 ID 确定 ........................................................................................ 3-1363.4 网络层流程示例 ................................................................................ 3-138第 5 章 一致性协议4.1 缓存行状态 .................................................................................................. 4-1424.2 请求类型 ...................................................................................................... 4-1444.3 侦测请求类型 ............................................................................................ 4-1604.4 请求类型及对应的侦测请求 .............................................. 4-1634.5 响应类型 .................................................................................................... 4-1664.6 静默缓存状态转换 ................................................................................ 4-1774.7 请求者处的缓存状态转换 ................................................................ 4-1784.8 被侦测者处的缓存状态转换 .................................................................. 4-1834.9 在侦测响应中返回数据 ................................................................... 4-1984.10 不转换到 SD 状态 ......................................................................................... 4-1994.11 冲突条件 ................................................................................................. 4-200第 6 章 互联协议流程5.1 读事务流程 ......................................................................................... 5-2045.2 无数据事务流程 .................................................................................... 5-2155.3 写事务流程 ......................................................................................... 5-2195.4 原子事务流程 ....................................................................................... 5-2225.5 暂存事务流程 ........................................................................................ 5-2295.6 冲突处理示例 ................................................................................... 5-232第 7 章 独占访问6.1 概述 .............................................................................................................. 6-2406.2 独占监视器 ............................................................................................... 6-2416.3 独占事务 .......................................................................................... 6-244第 8 章 缓存暂存7.1 概述 .............................................................................................................. 7-2507.2 带暂存提示的写 ............................................................................................. 7-2527.3 独立暂存请求 .................................................................................. 7-2537.4 暂存目标标识符 .......................................................................................... 7-2557.5 暂存消息 ................................................................................................... 7-256第 9 章 DVM 操作8.1 DVM 事务流程 ........................................................................................... 8-2588.2 DVM 操作类型 ........................................................................................... 8-2688.3 DVM 操作 ................................................................................................... 8-271第 10 章 错误处理9.1 错误类型 ............................................................................................................ 9-2809.2 错误响应字段 ............................................................................................ 9-2819.3 错误与事务结构 ........................................................................... 9-2829.4 按事务类型使用的错误响应 ................................................................ 9-2839.5 毒化 .................................................................................................................. 9-2909.6 数据检查 ........................................................................................................... 9-2919.7 接口奇偶校验的使用 .......................................................................................... 9-2929.8 毒化与数据检查的互操作性 ............................................................ 9-2959.9 硬件和软件错误类别 .............................................................. 9-296第 11 章 服务质量10.1 概述 ............................................................................................................ 10-29810.2 QoS 优先级值 ............................................................................................... 10-29910.3 以更高 QoS 值重试事务 ................................................................. 10-300第 12 章 系统调试、追踪和监控11.1 数据源指示 ....................................................................................... 11-30211.2 MPAM ................................................................................................................ 11-30511.3 完成者忙碌 ................................................................................................. 11-30711.4 追踪标签 ........................................................................................................... 11-308第 13 章 链路层12.1 引言 ........................................................................................................ 12-31212.2 链路 .................................................................................................................... 12-31312.3 Flit ...................................................................................................................... 12-31412.4 通道 .............................................................................................................. 12-31512.5 端口 .................................................................................................................... 12-31712.6 节点接口定义 .................................................................................. 12-31812.7 通道接口信号 ................................................................................... 12-32012.8 Flit 数据包定义 ......................................................................................... 12-32412.9 协议 Flit 字段 ................................................................................................ 12-32912.10 链路 Flit ................................................................................................................ 12-353第 14 章 链路握手13.1 时钟与初始化 ...................................................................................... 13-35613.2 链路层信用 ................................................................................................. 13-35713.3 低功耗信令 .......................................................................................... 13-35813.4 Flit 级时钟门控 .......................................................................................... 13-35913.5 接口激活与去激活 .......................................................................... 13-36013.6 发送与接收链路交互 ......................................................................... 13-36613.7 协议层活动指示 ......................................................................... 13-372第 15 章 系统一致性接口14.1 概述 ............................................................................................................ 14-37814.2 握手 ......................................................................................................... 14-379第 16 章 属性、参数和广播信号15.1 接口属性与参数 .......................................................................... 15-38215.2 可选的接口广播信号 .......................................................................... 15-38515.3 原子事务支持 ................................................................................ 15-387附录 A 消息字段映射A.1 请求消息字段映射 ........................................................................ A-391A.2 响应消息字段映射 ..................................................................... A-393A.3 数据消息字段映射 .............................................................................. A-394A.4 侦测请求消息字段映射 ............................................................ A-395附录 B 通信节点B.1 请求通信节点 ............................................................................ B-398B.2 侦测通信节点 ............................................................................... B-400B.3 响应通信节点 ......................................................................... B-401B.4 数据通信节点 ................................................................................. B-402修订历史词汇表前言本前言介绍 AMBA 5 CHI 架构规范。它包含以下部分• 关于本规范 第 x 页。• 使用本规范 第 x 页。• 约定 第 xii 页。• 补充阅读 第 xiv 页。• 反馈 第 xv 页。ARM IHI 0050D ID082919版权所有 © 2014, 2017, 2018, 2019 Arm Limited 或其附属公司。保留所有权利。 ix非机密前言关于本规范关于本规范本规范描述了 AMBA 5 CHI 架构。目标读者本规范面向希望熟悉 CHI 架构以及设计与 CHI 架构兼容的系统和模块的硬件和软件工程师。使用本规范本书组织成以下章节第 1 章 引言阅读本章可了解 CHI 架构的简介以及本规范中使用的术语。第 2 章 事务阅读本章可了解节点间通信通道、相关数据包字段、事务结构、事务 ID 流以及支持的事务排序的概述。第 3 章 网络层阅读本章可了解负责确定目标节点 ID 的网络层的描述。第 4 章 一致性协议阅读本章可了解一致性协议的介绍。第 5 章 互联协议流程阅读本章可了解不同事务类型的协议流程示例。第 6 章 独占访问阅读本章可了解架构为支持独占访问而包含的机制描述。第 7 章 缓存暂存阅读本章可了解缓存暂存机制的描述通过该机制可以将数据安装到缓存中。第 8 章 DVM 操作阅读本章可了解协议用于管理虚拟内存的 DVM 操作的描述。第 9 章 错误处理阅读本章可了解错误响应要求的描述。第 10 章 服务质量阅读本章可了解协议为支持服务质量QoS而包含的机制描述。第 11 章 系统调试、追踪和监控阅读本章可了解为系统的调试、追踪和性能测量提供额外支持的机制描述。第 12 章 链路层阅读本章可了解链路层的描述该层为协议节点与互联之间的基于数据包的通信提供机制。第 13 章 链路握手阅读本章可了解链路层握手要求的描述。版权所有 © 2014, 2017, 2018, 2019 Arm Limited 或其附属公司。保留所有权利。 ARM IHI 0050D非机密 ID082919前言 关于本规范第 14 章 系统一致性接口阅读本章可了解支持从一致性和 DVM 域连接和断开组件的接口信号的描述。第 15 章 属性、参数和广播信号阅读本章可了解在配置可选接口属性时提供灵活性的可选信号的描述。附录 A 消息字段映射阅读本章可了解消息的字段映射。附录 B 通信节点阅读本章可了解在协议内可以合法通信的节点对。附录 C 修订历史阅读本章可了解本规范发布版本之间的技术变更描述。词汇表阅读本章可了解本规范中使用的术语定义。ARM IHI 0050D ID082919版权所有 © 2014, 2017, 2018, 2019 Arm Limited 或其附属公司。保留所有权利。 xi非机密前言关于本规范约定以下部分描述本规范可能使用的约定• 排版约定。• 时序图。• 信号 第 xiv 页。• 数字 第 xiv 页。排版约定排版约定如下斜体粗体等宽字体小大写字母时序图突出重要说明引入特殊术语并表示内部交叉引用和引文。表示信号名称并酌情用于描述性列表中的术语。用于汇编语法描述、伪代码和源代码示例。在正文中也用于指令助记符以及对汇编语法描述、伪代码和源代码示例中出现的其他项目的引用。用于少数具有特定技术含义的术语。时序图关键图解释了时序图中使用的组件。出现的任何变化都带有明确的标签。不得假设图中未明确说明的任何时序信息。阴影的总线和信号区域是未定义的因此总线或信号在此时可以在阴影区域内取任何值。实际电平不重要不影响正常运行。时钟 高到低 瞬态 高/低到高 总线稳定 总线到高阻抗 总线变化 高阻抗到稳定总线时序图有时会将单比特信号同时显示为高电平和低电平看起来类似于时序图关键图中显示的总线变化。如果时序图以这种方式显示单比特信号则其值不影响随附的描述。xii版权所有 © 2014, 2017, 2018, 2019 Arm Limited 或其附属公司。保留所有权利。 ARM IHI 0050D非机密 ID082919时空图时空图关键图解释了用于说明协议流的格式。前言 关于本规范RN-F I初始缓存状态协议节点分配REQ消息流方向RESP事务的生命周期已分配但前进展被阻塞前进展已解除阻塞释放 空间HN-FI-UC缓存状态变化时间ARM IHI 0050D ID082919时空图关键在时空图中• 协议节点沿水平轴放置时间垂直指示从上到下。• 协议节点处事务的生命周期由沿时间轴从分配到释放时间的拉长的阴影矩形显示。• 节点处的初始缓存状态显示在顶部。• 时间线上的菱形表示请求的到达以及其处理是否因等待另一个事件完成而被阻塞。• 事件发生时缓存状态转换由 I-UC 指示。版权所有 © 2014, 2017, 2018, 2019 Arm Limited 或其附属公司。保留所有权利。 xiii非机密前言关于本规范信号信号约定如下信号电平断言信号的电平取决于信号是高电平有效还是低电平有效。断言意味着• 对于高电平有效信号为高电平。• 对于低电平有效信号为低电平。小写 n在信号名称的开头或结尾表示低电平有效信号。数字数字通常以十进制书写。二进制数字前加 0b十六进制数字前加 0x。两者均以等宽字体书写。补充阅读本节列出 Arm 的相关出版物。请参阅 Arm 开发者网站 https://developer.arm.com/docs 以获取 Arm 文档。Arm 出版物• AMBA® AXI 和 ACE 协议规范 (ARM IHI 0022)。xiv版权所有 © 2014, 2017, 2018, 2019 Arm Limited 或其附属公司。保留所有权利。非机密ARM IHI 0050D ID082919反馈关于本规范的反馈Arm 欢迎对其文档提出反馈。如果您对本规范的内容有任何意见请发送电子邮件至 errataarm.com。请提供• 标题AMBA 5 CHI 架构规范。• 编号ARM IHI 0050D。• 您的意见适用的页码。• 对您意见的简明解释。Arm 也欢迎提出补充和改进的一般性建议。