RapidIO/SRIO 入门之什么是SRIO
概述
Serial RapidIO（SRIO） 特指 RapidIO 标准的串行物理层实现。
RapidIO 标准定义为三层：
逻辑层：定义总体协议和包格式，包含设备发起和完成事务的必要信息。
传输层：提供包传输的路由信息，对顶层不可见。
物理层：描述设备级接口细节（包传输机制、流控、电气特性、低级错误管理）。
逻辑层（LOG）
逻辑层划分为以下模块控制并解析数据包，提供三类接口：
用户接口（User Interface）
传输接口（Transport Interface）（相当于缓存 Buffer，对顶层不可见）
配置接口（Configuration Fabric Interface）（用于读写本地配置空间及逻辑/传输层寄存器）
用户接口（重点关注）
包含 I/O 端口集 和三个可选端口：
I/O 端口集：
支持事务：NWRITEs、NWRITE_Rs、SWRITEs、NREADs、RESPONSEs（不含维护事务响应）、门铃事务。
消息事务（取决于配置是否分离 I/O 与 Message 端口）。
消息端口：专用于消息事务。
维护端口：专用于维护事务。
用户自定义端口：支持自定义类型（未使能时丢弃包）。
I/O 端口类型
类型 | 描述 |
|---|---|
| Condensed I/O | 单一 AXI4-Stream 通道发送/接收所有包 |
| Initiator/Target | 分离请求与响应，共 4 个 AXI4-Stream 通道： |
顶层信号映射：
s_axis_ireq*→ireqm_axis_iresp*→irespm_axis_treq*→treqs_axis_tresp*→tresp
物理层（PHY）
功能：
处理链路训练（Link Training）、初始化、协议
插入 CRC 与应答标识符
连接高速串行收发器（外部例化模块）
接口：
2 个 AXI4-Stream 通道连接传输层
1 个 AXI4-Lite 接口连接配置层
1 个串行接口连接收发器（FPGA 使用 GT 接口实现）
寄存器空间
类型 | 描述 |
|---|---|
| 能力寄存器（CAR） | 在逻辑层实现 |
| 状态寄存器（CSR） | 在逻辑层实现 |
HELLO 包格式
标准化包头域，包头与数据分离传输：
Size 域：值 = 传输字节总数 - 1（有效范围 0~255 → 实际传输 1~256 字节）
限制：必须与 RapidIO 包中的 size/address/wdptr 域匹配，IP 核不会修正非法值。
注意：AXI4-Stream 的
tdata为 8 字节（双字），需根据数据量是否小于 8 字节分别处理。
SRIO 事务类型及关系
1. 直接 I/O（DMA）事务
事务 | 特性 |
|---|---|
| NWRITE | 写操作，无需响应（效率最高） |
| NWRITE_R | 写操作，需响应（确保数据完整性，带宽利用率低） |
| SWRITE | 流式写操作，数据长度需为 8 字节整数倍（无响应，适用连续数据流） |
| NREAD | 读操作，从设备返回响应包携带数据 |
2. 消息传递事务
事务 | 特性 |
|---|---|
| DOORBELL | 短消息通知（邮箱号+少量数据，如中断触发） |
| MESSAGE | 长消息传输，数据路由到指定缓冲区（需软件解析） |
3. 维护事务
事务 | 用途 |
|---|---|
| MAINTENANCE READ/WRITE | 读写配置寄存器（初始化/错误处理） |
事务对比
维度 | 直接 I/O 事务 | 消息传递事务 |
|---|---|---|
| 效率 | 高（NWRITE/SWRITE 无响应） | 低（需软件介入） |
| 可靠性 | NWRITE_R/NREAD 通过响应保证 | 依赖软件处理 |
| 适用场景 | 硬件实时数据传输（DSP-FPGA） | 动态拓扑/软件交互（多处理器） |
事务类型表
详见 PG007 手册 P73。
总结
Xilinx SRIO IP核的事务类型覆盖了从高效硬件控制到灵活软件交互的全场景需求，用户需根据延迟、带宽、可靠性等指标选择合适类型。例如，实时数据采集可采用SWRITE，而系统配置则依赖MAINTENANCE事务。
直接 I/O：用于低延迟硬件控制（如实时数据采集用 SWRITE）。
消息传递：用于灵活软件交互（如系统通知）。
维护事务：用于设备配置管理。
本期分享结束，感谢大家看完，私信我可获取相关源码工程