Avalon 總線 時序 介紹

 

Avalon 總線普遍應用於外設和軟核或者硬核交互，其時序簡單明瞭，也很是適合用來做爲劃分模塊的接口信號。本文結合quartus 關於 avalon 總線英文原版作簡單介紹，重點理解時序便可。歡迎你們一塊兒交流，Q羣：912014800。

 

1.Avalon的時鐘和復位

 這裏沒什麼好講的，時鐘信號略，而對於復位信號，可能有三個選擇：

 

NONE: 復位是異步信號

DEASERT : 復位發生異步，復位釋放同步

BOTH: 復位釋放和發生都是同步信號

 

2.avalon M-M接口

這個接口比較重要，這個接口通常用於讀寫，可用在主從之間的元件上。全名，Avalon Memory-Mapped，阿瓦隆內存映射接口。

先看一個圖：

如上圖所示，Avalon MM mastet 經過內部橋鏈接Avalon MM slave，就是主鏈接從，其次下方有不少設備，好比uart來說，對於Avalon mm slave來說，一端鏈接到橋上，另外一端鏈接到真實的串口。其餘外設均相似。

 

那麼這個接口的時序是什麼樣子的呢？其實不一樣的外設，其時序也少量差異，不過大同小異，如下舉幾個例子說明該接口的時序：

 E1：

如上所示：發出讀請求read和地址address的同時須要看等待信號waitquest是否是高，如果高，則表示須要等待，如果低，則表示能夠進行讀操做。

以後過必定的時鐘節拍，會返回讀數據readdata和readdatavalid讀數據信號。（比較簡單，寫也是如此，固然這只是咱們比較熟悉的狀況。）

E2:基於以上基礎，請看下圖，改圖表示讀請求有效以後，固定兩個clk的延遲出讀數據，可自行理解。

 

 

 

E3: 寫突發操做

 

如上所示，在發出第一個寫請求有效的同時（waitquest=0），會有burstcount=4和beginbursttransfer=1，這裏burstcount表示這次寫突發操做寫幾個

數，而beginbursttransfer表示第一個數，其餘信號定義和以前相似，此處再也不贅述，上圖表示寫突發操做爲4個長度，這裏須要注意的是，第一個數據在第一次waitquest=0，寫第一個數據。

E4:讀突發操做：和寫相似。

 

E5:寫容忍兩個：

 

如上所示：即便waitquest信號等於1，因爲設置能夠容忍兩個寫數據，所以A1 和A2仍然能夠寫道slave裏面。

就介紹這麼多吧，還有一些信號沒有介紹，筆者也沒有遇到過，到時候在補充吧。

 

3.Avalon 中斷接口

 

 

 中斷接口相對簡單一些，當發生什麼事件時，拉高該信號便可，可是有時候可能會有幾個中斷同時來，那麼就須要一個優先級。

4.AvalonStreaming Interfaces ，簡稱Avalon ST接口

E1:當ready信號準備好後，即可以傳輸數據，其中經過valid信號來指示信號的正確性，經過error和channel來選擇那個通道以及是否錯誤。

 

 

 

E2:讀準備好延遲=1，讀準備容許=2

 

 

如上所示：單ready=1時，因爲有一個clk的延遲，所以須要等待一個clk後在傳輸數據，因爲其ready的容忍是2，所以即便ready已經爲0了，

user仍然能夠傳輸兩個數據D2 和 D3.

E3:包傳輸，包傳輸就是在數據傳輸的過程當中，加入起始（start of packet）和結束指示信號(end of packet)，其中也能夠加入ready信號，

empty信號（有幾個空，也就是無效），channel和錯誤信號，以下所示。

 

5.Avalon conduit 接口

用來導出做爲和外部鏈接的接口或者給其餘模塊用。好比和外部sdram鏈接，或者和外部串口相鏈接。主要分爲兩類，好比給其餘模塊用的內部信號

和與外部真實物理器件相鏈接的信號。

 

6. Avalon 三態 conduit 接口，這裏筆者也沒怎麼用過。。

 

總結：熟悉avalon MM和avalon ST總線的一些時序，不少IP覈對user的接口都是基於avalon總線的，好比sdram ，ddr2，ddr3，uart，mac，方便user從另外一個角度理解和使用IP核，實際使用IP時，能夠參考仿真，快速熟悉接口時序，從而將該IP核使用起來。本文並無將上述圖中的信號的定義列出，如須要熟悉，請參考官方文檔。