【文章內(nèi)容簡介】 請求信號被置為有效，并一直等待，直到目標(biāo)外設(shè)準(zhǔn)備好處理總線傳輸。將仲裁的細(xì)節(jié)隱藏在Avalon總線模塊內(nèi)部極大簡化了外設(shè)的設(shè)計(jì)，任何Avalon外設(shè)在單主端口和多主端口結(jié)構(gòu)中都可以使用。　Avalon從端口傳輸表2列舉了外設(shè)的從端口與Avalon總線間接口的信號類型。信號的方向是以外設(shè)的角度定義的。外設(shè)提供的信號由外設(shè)的設(shè)計(jì)和PTF文件中的信號定義決定，不需要提供全部的信號類型。表2 Avalon從端口信號Signal TypeWidthDirectionRequiredDescriptionclk1inno系統(tǒng)模塊和Avalon總線模塊的全局時鐘信號。所有總線傳輸都同步于clk。只有異步從端口才能省略clkreset1inno全局復(fù)位信號。如何使用取決于外設(shè)chipselect1inyes從端口的片選信號。當(dāng)chipselect信號無效時，從端口必須忽略所有的Avalon信號輸入address1 32inno來自Avalon總線模塊的地址線begintransfer1inno在每個新的Avalon總線傳輸?shù)牡谝粋€總線周期期間有效。如何使用該信號取決于外設(shè)byteenable0, 2, 4inno字節(jié)使能信號，在訪問寬度超過8位的存儲器時選擇特定的字節(jié)段，如何使用該信號取決于外設(shè)read1inno從端口讀請求信號。當(dāng)從端口不輸出數(shù)據(jù)時不需要該信號。若使用了該信號，readdata信號也必須使用readdata1 – 32outno讀傳輸中輸出到Avalon總線的數(shù)據(jù)線。當(dāng)從端口不輸出數(shù)據(jù)時不需要該信號。若使用了該信號，read信號也必須使用write1inno從端口的寫請求信號。當(dāng)從端口不接收數(shù)據(jù)時不需要該信號。若使用了該信號，writedata信號也必須使用writedata1 – 32inno寫傳輸中來自Avalon總線的數(shù)據(jù)線。當(dāng)從端口不接收數(shù)據(jù)時不需要該信號。若使用了該信號，write信號也必須使用readdatavalid1outno讀取數(shù)據(jù)有效信號，僅用于具有可變讀延遲的從端口。用于標(biāo)記從端口發(fā)出有效數(shù)據(jù)時的時鐘上升沿waitrequest1outno等待請求信號，當(dāng)從端口不能立即響應(yīng)時暫停Avalon總線模塊readyfordata1outno流傳輸模式信號。表示流模式從端口可以接收數(shù)據(jù)dataavailable1outno流傳輸模式信號。表示流模式從端口擁有有效數(shù)據(jù)endofpacket1outno流傳輸模式信號。用于向主端口報(bào)告” 包結(jié)束”狀態(tài)。如何使用取決于外設(shè)irq1outno中斷請求。當(dāng)從外設(shè)需要外設(shè)服務(wù)時可觸發(fā)irqresetrequest1outno復(fù)位請求信號，該信號使得一個外設(shè)可以復(fù)位整個系統(tǒng)模塊上述信號如果不加說明都是高電平有效，此外，Avalon總線也提供上述信號的低電平有效版本，在信號名稱后加”_n”表示低電平有效，如：read信號為高電平有效，而read_n為低電平有效?！valon總線上的從端口讀傳輸　　基本從端口傳輸模式　基本從端口傳輸模式是所有Avalon從端口傳輸?shù)幕A(chǔ)。所有其它的從端口傳輸使用的信號都包含了基本從端口傳輸?shù)男盘?，并擴(kuò)展了基本從端口操作時序。基本從端口傳輸由Avalon總線模塊發(fā)起，然后從端口向Avalon總線模塊傳輸一個單元的數(shù)據(jù)?；緩亩丝谧x傳輸沒有延遲。在Avalon基本讀傳輸中，總線傳輸開始于一個時鐘上升沿，并在下一個時鐘上升沿結(jié)束，不插入等待周期。由于傳輸在一個時鐘周期內(nèi)完成。在clk的第一個上升沿，Avalon總線向目標(biāo)外設(shè)傳遞address、byteenable_n和read_n信號。Avalon總線模塊內(nèi)部對address進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生片選并驅(qū)動從端口的chipselect信號。一旦chipselect信號有效，從端口在數(shù)據(jù)有效時應(yīng)立即驅(qū)動readdata輸出。最后，Avalon總線模塊在下一個時鐘上升沿捕獲readdata?！　　　　　　　　　　　　　』緩亩丝谧x傳輸時序說明：（A） 第一個總線周期開始于clk上升沿。（B） Address和read_n信號有效。（C） Avalon總線對address譯碼，輸出有效的chipselect；（D） 片選有效后，從端口在第一個總線周期內(nèi)必須返回有效數(shù)據(jù)。（E） Avalon總線在下一個clk上升沿捕獲readdata，讀傳輸?shù)酱私Y(jié)束。另一個總線傳輸可以在下一個總線周期開始?！　o等待周期的基本讀傳輸只適用于完全異步的外設(shè)。目標(biāo)外設(shè)必須在外設(shè)被選中或地址變化時立即向Avalon總線提供數(shù)據(jù)。為使傳輸正常工作，readdata的輸出必須在一下個時鐘上升沿有效且穩(wěn)定。　鎖存輸入或輸出端口的同步外設(shè)不能使用無等待周期的基本從端口讀傳輸。大部分片上外設(shè)都采用同步接口，因此至少需要一個時鐘周期來捕獲數(shù)據(jù)。在讀傳輸中，需要至少一個等待周期，除非該外設(shè)是具有延遲的。外設(shè)的從端口還可以使用字節(jié)使能信號byteenable_n,對byteenable_n的解釋是由外設(shè)決定的。在最簡單的情況下，從端口可以忽略byteenable_n,每當(dāng)read_n有效時總是驅(qū)動所有的字節(jié)段。Avalon總線模塊在每次讀傳輸中捕獲readdata的全部位寬度。如果在讀傳輸中某個字節(jié)未使能，其返回到Avalon總線模塊的值是不確定的。當(dāng)chipselect無效時，從端口必須忽略所有其它輸入信號，其輸出信號沒有必要置為高阻。此外，chipselect的上升沿或read_n的下降沿不能用作讀傳輸開始的標(biāo)志，因?yàn)檫@些邊沿的穩(wěn)定性是沒有保證的?！　　【哂泄潭ǖ却芷诘膹亩丝谧x傳輸具有固定等待周期從端口傳輸使用的信號與基本讀傳輸使用的相同，不同點(diǎn)只是信號的時序。具有等待周期的從端口讀傳輸適用于不能在一個時鐘周期內(nèi)提供數(shù)據(jù)的外設(shè)。例如，若指定了一個等待周期，Avalon總線模塊在提供了有效的地址和控制信號后，會等待一個時鐘周期再捕獲外設(shè)的數(shù)據(jù)。Avalon總線模塊在每次讀傳輸時都會等待固定數(shù)量的總線周期。Avalon總線模塊在第一個總線周期提供address、byteenable、read_n和chipselect信號。由于具有等待周期，外設(shè)不必在第一個總線內(nèi)提供readdata。第一個總線周期是第一個（也是唯一一個）等待周期。從端口可以隨時捕獲地址和控制信號，片上的同步外設(shè)通常在第二個總線周期開始（等待周期結(jié)束）時的clk上升沿捕獲地址和控制信號。在第二個總線周期間，目標(biāo)外設(shè)向Avalon總線模塊提供readdata。在第三個也是最后一個時鐘上升沿，Avalon總線模塊由從端口捕獲readdata。在第三個也是最后一個時鐘上升沿，Avalon總線模塊由從端口模塊readdata并結(jié)束總線傳輸。時序說明：（A） 第一個總線周期開始于clk上升沿。（B） Address和read_n信號有效。（C） Avalon總線對address譯碼，輸出有效的chipselect；（D） clk上升沿標(biāo)志著第一個且是唯一的一個等待周期結(jié)束。如果從端口是同步的，它可以在clk上升沿捕獲address、read_n、和chipselect。（E） 從端口在第二個總線周期內(nèi)返回有效數(shù)據(jù)。（F） Avalon總線在下一個clk上升沿捕獲readdata，讀傳輸?shù)酱私Y(jié)束。另一個總線傳輸可以在下一個總線周期開始?！【哂幸粋€固定等待周期的從端口讀傳輸具有單個等待周期的讀傳輸經(jīng)常用于同步的片上外設(shè)。在合理的PLD設(shè)計(jì)中，模塊間的接口應(yīng)當(dāng)通過寄存器同步。加入了一個等待周期后，外設(shè)可以在chipselect有效后的下一個clk上升沿捕獲address、byteenable、read_n和chipselect，這使得目標(biāo)外設(shè)具有至少一個完整的總線周期來向Avalon總線模塊提供返回?cái)?shù)據(jù)。，只是Avalon總線在由外設(shè)獲取readdata之前等待多于一個總線周期。 具有外設(shè)控制等待周期的從端口讀傳輸外設(shè)控制的等待周期使得目標(biāo)外設(shè)能夠根據(jù)提供數(shù)據(jù)的需要將Avalon總線模塊的讀操作暫停任意多個總線周期。在這種傳輸模塊下，外設(shè)向Avalon總線模塊提供數(shù)據(jù)所需的時間是不固定的。，外設(shè)控制等待周期的讀傳輸模式使用了waitrequest信號。它是一個從端口的輸出信號。當(dāng)從端口的read_n信號有效后，從端口若要延長讀傳輸，它必須在第一個總線周期內(nèi)返回waitrequest。當(dāng)waitrquest有效后，Avalon總線模塊便暫停工作，不再捕獲readdata。Avalon總線模塊在waitrequest失效后的下一個clk上升沿捕獲readdata。Avalon總線模塊沒有超時機(jī)制來限制從端口暫停總線的時間。當(dāng)Avalon總線模塊暫停后，系統(tǒng)模塊內(nèi)的某個主外設(shè)也被暫停，并等待著由目標(biāo)從外設(shè)返回需要的數(shù)據(jù)。一個從端口能夠?qū)⒅鞫丝谟谰玫亍皰炱稹薄Ｒ虼?，外設(shè)必須保證不會使waitrequest無限期地保持有效?！r序說明：?。ˋ） 第一個總線周期開始于clk上升沿。（B） Address和read_n信號有效。（C） Avalon總線對address譯碼，輸出有效的chipselect；（D） 從端口在下一個clk上升沿之前置waitrequest有效（E） Avalon總線模塊在clk上升沿讀取waitrequest。這時waitrequest有效，因而在該時鐘上升沿不捕獲readdata。（FG）waitrequest一直保持有效，可以占用任意多個總線周期。（H）　從端口提供了有效的readdata。（I） 　從端口置waitrequest無效；（J） Avalon總線在下一個clk上升沿捕獲readdata,讀傳輸?shù)酱私Y(jié)束。另一次總線傳輸可以開始于下一個總線周期。 若一個從端口采用了外設(shè)控制等待周期的讀傳輸模式，對該端口的其它傳輸模式會有一些限制，比如不能再使用建立時間和保持時間。這些限制只影響從端口，不影響連接到Avalon總線模塊上的其它外設(shè)。在大多數(shù)情況下，產(chǎn)生waitrequest信號的外設(shè)是片上同步外設(shè)，不需要考慮建立時間和等待時間?！　valon總線模塊按照用戶設(shè)計(jì)或者外設(shè)默認(rèn)，能夠自動滿足各個從端口信號的建立時間要求，發(fā)起讀傳輸?shù)闹魍庠O(shè)不必考慮各個信號對建立時間與保持時間的要求。具有建立時間的從端口讀傳輸使用的信號與基本讀傳輸使用的相同，不同點(diǎn)只是信號的時序。這種傳輸方式通常用于一些片外外設(shè)，它們要求在讀使能信號有效前address和 Chipselect信號需要穩(wěn)定一段時間。一個非零的建立時間N意味著address、byteenable_