课程

教学相长

认真教书,认真学习

第一章 概述
第二章 Nios II处理器体系结构
第三章 Avalon接口规范
第四章 SOPC软硬件开发平台
第五章 Nios II处理器常用外设
第六章 μC/OS II操作系统移植
第七章 Nios II系统深入设计
第八章 调试技术

Avalon基本概念

外设和交换架构

Avalon信号

主端口和从端口

传输

主从端口对

周期

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外设和交换架构 device and interconnect fabric

一个基于Avalon总线的系统会包含很多功能模块,这些功能模块就是Avalon存储器映射外设,通常简称Avalon外设。

存储器映射外设是指外设和存储器使用相同的总线来寻址,并且CPU使用访问存储器的指令来访问I/O外设。为了使用I/O设备,CPU的地址空间必须为I/O设备保留地址。

Avalon外设包括:存储器、处理器、UART、PIO、定时器和总线桥等。

用户自定义的外设在有能连接到Avalon交换结构的Avalon信号后才可称为Avalon外设。

能够在Avalon总线上发起总线传输的外设为主外设,从外设只能响应Avalon总线传输,而不能发起总线传输。

主外设至少拥有一个连接在Avalon交换架构上的主端口。

用Avalon总线连接的系统实例:

缩略语:

Avalon-MM:Avalon Memory-mapped

Avalon-ST:Avalon Streaming

Avalon-TC:Avalon Tristate Conduit Interface

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Avalon信号 avalon signal

  • Avalon接口定义了一组信号(片选、读使能、写使能、地址、数据等),用于描述主/从外设上基于地址的读写接口。
  • Avalon外设值使用和其内核逻辑进行接口的必需的信号,而省去其他会增加不必要的开销。
  • Avalon信号的可配置特性是Avalon总线与传统总线的主要区别之一。
  •     Avalon可以使用一小组信号来实现简单的数据传输,例如ROM接口只需要地址、数据和片选信号就可以。也可以使用更多的信号实现复杂的数据传输,比如高速的存储控制器需要更多信号支持流水线的突发传输。
  • ●Avalon信号是其他总线的超集。很多芯片的引脚都能映射成Avalon信号类型,可以这些芯片直接与Avalon总线相连。同时,大多数Wishbone信号也可以映射为Avalon信号,使得Avalon系统集成Wishbone IP核非常简单。
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    主端口和从端口 master port and slave port

    Avalon端口是完成通信传输的接口所包含的一组Avalon信号。Avalon端口分为主端口和从端口。

    主端口可以在Avalon总线上发起数据传输,目标从端口在Avalon总线上响应主端口发起的数据传输。

    一个Avalon外设可以有一个或多个主端口,一个或多个从端口,可以既有主端口,也有从端口。

    主端口和交换架构之间的信号连接与从端口和交换架构的信号连接可能有很大不同,所以在讨论Avalon传输时,一定要先区分主从端口。

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    传输 transfer

    Avalon端口和Avalon交换架构之间的数据单元读写操作称为传输。

    Avalon传输一次数据量可以高达1024位,需要一个或多个时钟周期完成。

    Avalon传输分为主传输和从传输。主传输时主端口发起的对交换架构的传输。从传输是从端口响应来自交换架构的传输请求。

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    主从端口对

    主从端口对是指在数据传输过程中,通过Avalon交换架构互联起来的主端口和从端口。

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    周期 cycle

    周期是时钟信号的一个上升沿到下一个上升沿之间的时间。

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