Avalon总线的主要设计目标是： ·简单性一提供一套容易学习、易于理解的协议。 ·总线逻辑资源使用的优化一减少对可编程逻辑器件(PLD)中逻辑单元(LE)的 占用。 ·同步操作一这种方式能够与片上的用户自定义逻辑更好地集成，避免了复杂的时 序分析问题。 Avalon总线拥有多种传输模式，以适应不同外设的要求。Avalon总线的基本传输模式 是在一个主外设和一个从外设之间进行单字节、半字或字(8、16或32位)传输。当一次 传输结束后，不论新的传输过程是否还是在同样的外设之间进行，Avalon总线总是可以在 下一个时钟周期立即开始另一次传输。Avalon总线还支持一些高级传输模式和特性，例如 支持需要延迟操作的外设、支持需要流传输操作的外设和支持多个总线主设备并发访问。 Avalon总线支持多个总线主外设，允许单个总线事务中在外设之间传输多个数据单元。 这一多主设备结构为构建SOPC系统提供了极大的灵活性，并且能适应高带宽的外设。例如， 一个主外设可以进行直接存储器访问(DMA)传输，从外设到存储器传输数据时不需要处 理器千预。 Avalon主从外设之间的交互是构建在从端口仲裁技术上的：当多个主外设同时要求访问 同一个从端口时，从端口仲裁决定哪一个主外设取得访问权。从端口仲裁具有以下两个优点： ·仲裁的细节被封装在Avalon总线内部。因而，主从外设的接口是一致的，与总线上 的主从外设的数量无关。每个主外设到总线的接口都与总线上是否还有其他主外设无关。 ·多个主外设只要不是在同一总线周期访问同一个从端口，便可同时执行多个总线传 输。 Avalon总线是为SOPC环境而设计的，互连逻辑由PLD内部的逻辑单元构成。Avalon 总线具有以下基本特点： ·所有外设的接口与Avalon总线时钟同步，不需要复杂的握手/应答机制。这样就简 化了Avalon总线的时序行为，而且便于集成高速外设。Avalon总线以及整个系统的性能可 以采用标准的同步时序分析技术来评估。 ·所有的信号都是高电平或低电平有效，便于信号在总线中高速传输。在Avalon总线 中，由数据选择器（而不是三态缓冲器）决定哪个信号驱动哪个外设。因此外设即使在未被 选中时也不需要将输出置为高阻态。 ·为了方便外设的设计，地址、数据和控制信号使用分离的、专用的端口。外设不需 要识别地址总线周期和数据总线周期，也不需要在未被选中时使输出无效。分离的地址、数 据和控制通道还简化了与片上用户自定义逻辑的连接。 Avalon总线还包括许多其他特性和约定，用以支持SOPC Builder软件自动生成系统、 总线和外设，包括： ·最大4GB的地址空间一一存储器和外设可以映射到32位地址空间中的任意位置。 ·内置地址译码一Avalon总线自动产生所有外设的片选信号，极大地简化了基于Avalon 总线的外设的设计工作。 ·多主设备总线结构一一Avalon总线上可以包含多个主外设，并自动生成仲裁逻辑。 ·采用向导帮助用户配置系统一SOPC Builder提供图形化的向导帮助用户进行总线配置 (添加外设、指定主/从关系、定义地址映射等)。Avalon总线结构将根据用户在向导中输入 的参数自动生成。 ·动态地址对齐一如果参与传输的双方总线宽度不一致，Avalon总线自动处理数据传输 的细节，使得不同数据总线宽度的外设能够方便地连接
Avalon 总线的主要设计目标是： 元（LE）的 占用。 —这种方式能够与片上的用户自定义逻辑更好地集成，避免了复杂的时 序分 期立即开始另一次传输。Avalon 总线还支持一些高级传输模式和特性，例如 支持需要延迟操作的外设、支持需要流传输操作的外设和支持多个总线主设备并发访问。 总线主外设，允许单个总线事务中在外设之间传输多个数据单元。 这一 线上 的主从外设的数量无关。每个主外设到总线的接口都与总线上是否还有其他主外设无关。 不是在同一总线周期访问同一个从端口，便可同时执行多个总线传 输。 在总线中高速传输。在 Avalon 总线 中，由数据选择器（而不是三态缓冲器）决定哪个信号驱动哪个外设。因此外设即使在未被 选中时也不需要将输出置为高阻态。 · 为了方便外设的 的端口。外设不需 要识别地址总线周期和数据总线周期，也不需要在未被选中时使输出无效。分离的地址、数 据和 A 括： · 最 的片选信号，极大地简化了基于 Avalon 总线 指定主/从关系、定义地址映射等）。Avalon 总线结构将根据用户在向导中输入 的参 · 简单性——提供一套容易学习、易于理解的协议。 · 总线逻辑资源使用的优化——减少对可编程逻辑器件（PLD）中逻辑单 · 同步操作— 析问题。 Avalon 总线拥有多种传输模式，以适应不同外设的要求。Avalon 总线的基本传输模式 是在一个主外设和一个从外设之间进行单字节、半字或字（8、16 或 32 位）传输。当一次 传输结束后，不论新的传输过程是否还是在同样的外设之间进行，Avalon 总线总是可以在 下一个时钟周 Avalon 总线支持多个 多主设备结构为构建 SOPC 系统提供了极大的灵活性，并且能适应高带宽的外设。例如， 一个主外设可以进行直接存储器访问（DMA）传输，从外设到存储器传输数据时不需要处 理器干预。 Avalon 主从外设之间的交互是构建在从端口仲裁技术上的：当多个主外设同时要求访问 同一个从端口时，从端口仲裁决定哪一个主外设取得访问权。从端口仲裁具有以下两个优点： · 仲裁的细节被封装在 Avalon 总线内部。因而，主从外设的接口是一致的，与总 · 多个主外设只要 Avalon 总线是为 SOPC 环境而设计的，互连逻辑由 PLD 内部的逻辑单元构成。Avalon 总线具有以下基本特点： · 所有外设的接口与 Avalon 总线时钟同步，不需要复杂的握手/应答机制。这样就简 化了 Avalon 总线的时序行为，而且便于集成高速外设。Avalon 总线以及整个系统的性能可 以采用标准的同步时序分析技术来评估。 · 所有的信号都是高电平或低电平有效，便于信号 设计，地址、数据和控制信号使用分离的、专用 控制通道还简化了与片上用户自定义逻辑的连接。 valon 总线还包括许多其他特性和约定，用以支持 SOPC Builder 软件自动生成系统、 总线和外设，包 大 4GB 的地址空间——存储器和外设可以映射到 32 位地址空间中的任意位置。 · 内置地址译码——Avalon 总线自动产生所有外设 的外设的设计工作。 · 多主设备总线结构——Avalon 总线上可以包含多个主外设，并自动生成仲裁逻辑。 · 采用向导帮助用户配置系统——SOPC Builder 提供图形化的向导帮助用户进行总线配置 （添加外设、 数自动生成。 · 动态地址对齐——如果参与传输的双方总线宽度不一致，Avalon 总线自动处理数据传输 的细节，使得不同数据总线宽度的外设能够方便地连接
Nios Processor Switch Address [32) PIO 32-Bit Read Nios Write LEDPIO Processor Data Out (32] Avalon 7.Segmen LEDPIO IRO IRQ #(6) P10.32 ROM (whon UART Timer 000000年90中000年年年中0400年年年4中年0004年。中中008中 图2-4 Avalon总线 2.3.1基本概念 (1)总线周期 总线周期是总线传输中的基本时间单元，定义为从Avalon总线主时钟的一个上升沿到 下一个上升沿之间的时间。总线信号的时序以总线周期为基准来确定。 (2)总线传输 Avalon总线传输是指对数据的一次读或写操作，可能需要一个或多个总线周期来完成。 Avalon总线支持的传输宽度包括字节(8位)、半字(16位)和字(32位)。 (3)流传输模式 流传输模式在流模式主外设和流模式从外设之间建立一个开放的通道，以提供连续的数 据传输。只要存在有效数据，便能通过该通道在主从端口对之间流动，主外设不必为了确定 从外设是否能够发送或接收数据而不断地访问从外设的状态寄存器。流传输模式使得主从端 口对之间的数据吞吐量达到最大，同时避免了从外设的数据上溢或下溢。它对于DMA传输 特别重要。 (4)延迟读传输模式 有些同步外设在第一次访问时需要几个时钟周期的延迟，此后每个总线周期都能返回数 据。对于这样的外设，延迟读传输模式可以提高带宽利用率。延迟传输使得主外设可以发起 一次读传输，转而执行一个不相关的任务，等外设准备好数据后再接收数据。这个不相关的 任务可以是发起另一次读传输，尽管上一次读传输的数据还没有返回。在取指令操作（经常 访问连续地址)和DMA传输中，延迟传输是非常有用的。在这两种情况下，CPU或DMA 主外设会预取期望的数据，从而使同步存储器处于激活状态，并减少平均访问时间。 (5)Avalon总线模块 Avalon总线模块是系统模块的主干，是SOPC设计中外设之间通信的主要通道。Avalon 总线模块由各类控制、数据和地址信号以及仲裁逻辑组成，它将构成系统模块的外设连接起 来。Avalon总线模块是一种可配置的总线结构，它可以随着用户的不同互联需求而改变。 Avalon总线模块是由SOPC Builder自动生成的。因此系统用户不需要关心总线与外设
图 2-4 Avalon 总线 2．3．1 基本概念 （1） Aval 从外 能 量达到最大，同时避免了从外设的数据上溢或下溢。它对于 DMA 传输 特别 （4） 外设，延迟读传输模式可以提高带宽利用率。延迟传输使得主外设可以发起 一次读传输，转而执行一个不相关的任务，等外设准备好数据后再接收数据。这个不相关的 另一次读传输，尽管上一次读传输的数据还没有返回。在取指令操作(经常 访问 alon 总线模块是系统模块的主干，是 SOPC 设计中外设之间通信的主要通道。Avalon 控制、数据和地址信号以及仲裁逻辑组成，它将构成系统模块的外设连接起 来。 总线周期 总线周期是总线传输中的基本时间单元，定义为从 Avalon 总线主时钟的一个上升沿到 下一个上升沿之间的时间。总线信号的时序以总线周期为基准来确定。 （2）总线传输 Avalon 总线传输是指对数据的一次读或写操作，可能需要一个或多个总线周期来完成。 on 总线支持的传输宽度包括字节（8 位）、半字（16 位）和字（32 位）。 （3）流传输模式 流传输模式在流模式主外设和流模式从外设之间建立一个开放的通道，以提供连续的数 据传输。只要存在有效数据，便能通过该通道在主从端口对之间流动，主外设不必为了确定 设是否 够发送或接收数据而不断地访问从外设的状态寄存器。流传输模式使得主从端 口对之间的数据吞吐 重要。 延迟读传输模式 有些同步外设在第一次访问时需要几个时钟周期的延迟，此后每个总线周期都能返回数 据。对于这样的 任务可以是发起 连续地址)和 DMA 传输中，延迟传输是非常有用的。在这两种情况下，CPU 或 DMA 主外设会预取期望的数据，从而使同步存储器处于激活状态，并减少平均访问时间。 （5）Avalon 总线模块 Av 总线模块由各类 Avalon 总线模块是一种可配置的总线结构，它可以随着用户的不同互联需求而改变。 Avalon 总线模块是由 SOPC Builder 自动生成的。因此系统用户不需要关心总线与外设
的具体连接。Avalon总线模块很少作为分离的单元使用，这是因为用户几乎总是使用SOPC Builder自动将处理器和其他Avalon总线外设集成到系统模块中。对于用户来说，Avalon总 线模块通常可以被看作是连接外设的途径，见图2-5。 Nios CPU DMA Controller Avalon Bus Modul Bus Signal Legend 个卡 Wrte Data ←◆跪鼎。 S净s Instruction Data SDRAM Ethernet Memory Memory Controller Interface SDRAM 图2-5 Avalon总线模块框图- 一个系统实例 Avalon总线模块为连接到总线上的外设提供以下服务： ·数据通道复用一Avalon总线模块中的数据选择器将数据从选中的从外设传送到相 应的主外设。 ·地址译码一地址译码逻辑为每个外设产生片选信号。这简化了外设的设计，因为 外设不必各自对地址线进行译码来产生片选信号。 ·等待周期生成一为适应具有特殊同步要求的外设，加入等待周期可以将总线传输 延长一个或多个总线周期。当目标从外设不能在一个时钟周期内响应时，总线模块会加入等 待周期使主外设暂停。当读使能和写使能信号具有建立时间或保持时间要求时也会加入相应 等待周期。 ·动态地址对齐一一动态地址对齐隐藏了宽度不同的外设之间连接的细节。例如，通 过32位的主端口读传输来访问16位存储器时，动态地址对齐会自动执行两次从端口读传输， 以便从16位存储器设备中取出32位数据。这一特性简化了主外设中硬件和软件的复杂性， 因为主外设不必考虑从外设的物理特性。 中断优先级分配：当一个或多个从外设产生中断时，Avalon总线模块会将中断传递 给相应的主外设，同时传递优先级最高的中断请求(RQ)号。 ·延迟传输功能一Avalon总线模块内部包含了在主从端口对之间进行延迟传输所需 要的逻辑。 ·流传输模式一Avalon总线模块内部包含了在主从端口对之间进行流传输所需要的 逻辑。 (6)Avalon外设
的具体连接。Avalon 总线模块很少作为分离的单元使用，这是因为用户几乎总是使用 SOPC Builder 自动将处理器和其他 Avalon 总线外设集成到系统模块中。对于用户来说，Avalon 总 线模块通常可以被看作是连接外设的途径，见图 2-5。 图 2-5 Avalon 总线模块框图——一个系统实例 入相应 等待周期。 址对齐隐藏了宽度不同的外设之间连接的细节。例如，通 过32 因为 。 Avalon 总线模块为连接到总线上的外设提供以下服务： · 数据通道复用——Avalon 总线模块中的数据选择器将数据从选中的从外设传送到相 应的主外设。 · 地址译码——地址译码逻辑为每个外设产生片选信号。这简化了外设的设计，因为 外设不必各自对地址线进行译码来产生片选信号。 · 等待周期生成——为适应具有特殊同步要求的外设，加入等待周期可以将总线传输 延长一个或多个总线周期。当目标从外设不能在一个时钟周期内响应时，总线模块会加入等 待周期使主外设暂停。当读使能和写使能信号具有建立时间或保持时间要求时也会加 · 动态地址对齐——动态地 位的主端口读传输来访问16位存储器时，动态地址对齐会自动执行两次从端口读传输， 以便从 16 位存储器设备中取出 32 位数据。这一特性简化了主外设中硬件和软件的复杂性， 主外设不必考虑从外设的物理特性。 · 中断优先级分配：当一个或多个从外设产生中断时，Avalon 总线模块会将中断传递 给相应的主外设，同时传递优先级最高的中断请求（IRQ）号 · 延迟传输功能——Avalon 总线模块内部包含了在主从端口对之间进行延迟传输所需 要的逻辑。 · 流传输模式——Avalon 总线模块内部包含了在主从端口对之间进行流传输所需要的 逻辑。 （6）Avalon 外设
Avalon总线上外设可以在片内，也可以在片外。它完成一定的功能，并通过Avalon总 线与其他的系统构件通讯。外设是模块化的系统构件，可以根据系统的要求在设计时增加或 删除。 Avalon外设包括存储器和处理器，还包括传统的外设模块，例如UART、PIO、定时器 和总线桥等。任何用户自定义逻辑只要提供了连接Avalon总线的地址、数据和控制信号， 就能成为Avalon外设。Avalon外设连接到Avalon总线模块为其分配的特定端口上。除了 Avalor总线信号外，外设还可以拥有自定义的端口，用来连接系统模块外的用户自定义逻 辑。 Avalon外设分为主外设和从外设两类。能够在Avalon总线上发起总线传输的外设是主 外设。一个主外设至少拥有一个连接到Avalon总线模块上的主端口。主外设也可以拥有从 端口，使得该外设可以响应Avalon总线上由其他主外设发起的总线传输。从外设只能响应 Avalon总线传输，而不能发起总线传输。从外设，例如存储器设备和UART,通常只有一个 连接到Avalon总线模块上的从端口。 在SOPC环境中，区分以下两类外设是十分重要的，它们均可以是主外设或从外设。 如果一个外设可以在SOPC Builder的库中找到，或者用户指定了用户自定义外设的设 计文件的位置，SOPC Builder便会自动将该外设连接到Avalon总线模块上。这样的外设便 是系统模块内部的外设，它是系统模块的一部分。该外设连接Avalon总线模块的地址、数 据和控制端口的细节对于用户来说是透明的，其他非Avalon总线的端口作为系统模块的端 口引出到外部，这些端口可以直接连接到物理设备引脚，也可以连接到其他片上模块的端口。 Avalon总线外设也可以位于系统模块的外部。用户将外设放置在系统模块外部可能出 于以下几种原因： ·外设实际存在于PLD芯片的外部。 ·外设需要通过一些时序转换逻辑来连接Avalon总线信号。 ·外设的设计在生成系统模块时尚未完成。 在以上情况下，可以把Avalon总线模块信号作为系统模块的端口引出到外面，连接到 外部的外设。 (7)主端口 主端口是主外设用于在Avalon总线上发起传输的一组信号。主端口直接连接到Avalon 总线模块上。实际上，一个主外设可以拥有一个或多个主端口，也可以拥有从端口。这些主 端口和从端口之间的相互关系取决于外设的设计，而在这些端口上的单个总线传输必须符合 Avalon总线规范。主传输是指以主端口的视角进行描述的Avalon总线传输。 (8)从端口 从端口是外设用于接受来自另一个Avalon外设主端口的总线传输的一组信号。从端口 直接连接到Avalon总线模块上。实际上，主外设也可以拥有从端口，使得它能够响应来自 Avalon总线上其他主外设的总线传输。从传输是指以从端口的视角进行描述的Avalon总线 传输。 (9)主从端口对 主从端口对是指通过Avalon总线模块连接到一起的一个主端口和一个从端口的组合。 在结构上，这些主端口和从端口连接到Avalon总线模块的相应端口上。实际上，主端口的 控制和数据信号穿过Avalon总线模块，与从端口进行交互。主端口和从端口之间的连接， 即建立主从端口对，是在SOPC Builder中指定的
Avalon 总线上外设可以在片内，也可以在片外。它完成一定的功能，并通过 Avalon 总 线与其他的系统构件通讯。外设是模块化的系统构件，可以根据系统的要求在设计时增加或 删除。 Avalon 外设包括存储器和处理器，还包括传统的外设模块，例如 UART、PIO、定时器 和总线桥等。任何用户自定义逻辑只要提供了连接 Avalon 总线的地址、数据和控制信号， 就能成为 Avalon 外设。Avalon 外设连接到 Avalon 总线模块为其分配的特定端口上。除了 Aval 个连接到 Avalon 总线模块上的主端口。主外设也可以拥有从 端口 动将该外设连接到 Avalon 总线模块上。这样的外设便 是系统模块内部的外设，它是系统模块的一部分。该外设连接 Avalon 总线模块的地址、数 用户来说是透明的，其他非 Avalon 总线的端口作为系统模块的端 口引 辑来连接 Avalon 总线信号。 这些端口上的单个总线传输必须符合 Aval 块上。实际上，主外设也可以拥有从端口，使得它能够响应来自 Aval （9）主从端口对 主从端口对是指通过 Avalo 主端口和一个从端口的组合。 这 口和 口连 Avalon 总线模块的相应端口上。实际上，主端口的 和数据信号 过 Ava 总线模 与 即建立主从端口对，是在 SOPC Builder 中 on 总线信号外，外设还可以拥有自定义的端口，用来连接系统模块外的用户自定义逻 辑。 Avalon 外设分为主外设和从外设两类。能够在 Avalon 总线上发起总线传输的外设是主 外设。一个主外设至少拥有一 ，使得该外设可以响应 Avalon 总线上由其他主外设发起的总线传输。从外设只能响应 Avalon 总线传输，而不能发起总线传输。从外设，例如存储器设备和 UART，通常只有一个 连接到 Avalon 总线模块上的从端口。 在 SOPC 环境中，区分以下两类外设是十分重要的，它们均可以是主外设或从外设。 如果一个外设可以在 SOPC Builder 的库中找到，或者用户指定了用户自定义外设的设 计文件的位置，SOPC Builder 便会自 据和控制端口的细节对于 出到外部，这些端口可以直接连接到物理设备引脚，也可以连接到其他片上模块的端口。 Avalon 总线外设也可以位于系统模块的外部。用户将外设放置在系统模块外部可能出 于以下几种原因： · 外设实际存在于 PLD 芯片的外部。 · 外设需要通过一些时序转换逻 · 外设的设计在生成系统模块时尚未完成。 在以上情况下，可以把 Avalon 总线模块信号作为系统模块的端口引出到外面，连接到 外部的外设。 （7）主端口 主端口是主外设用于在 Avalon 总线上发起传输的一组信号。主端口直接连接到 Avalon 总线模块上。实际上，一个主外设可以拥有一个或多个主端口，也可以拥有从端口。这些主 端口和从端口之间的相互关系取决于外设的设计，而在 on 总线规范。主传输是指以主端口的视角进行描述的 Avalon 总线传输。 （8）从端口 从端口是外设用于接受来自另一个 Avalon 外设主端口的总线传输的一组信号。从端口 直接连接到 Avalon 总线模 on 总线上其他主外设的总线传输。从传输是指以从端口的视角进行描述的 Avalon 总线 传输。 n 总线模块连接到一起的一个 在结构上， 些主端 从端 接到 控制 穿 lon 块， 从端口进行交互。主端口和从端口之间的连接， 指定的
(10)PTP文件与S0 PC Builder参数和选项 Avalon总线和外设的配置是在SOPC Builder的GUI界面中指定的。用户在GUI界面中 指定各种参数和选项，这些参数和选项会存入一个系统PTF文件。PT℉文件是一个文本文 件，它完整地定义了以下内容： ·Avalon总线模块结构与功能的参数。 ·每个外设结构与功能的参数。 每个外设的主/从角色。 每个外设提供的端口信号（例如读使能、读数据、写使能、写数据）。 每个可被多个主端口访问的从端口的仲裁机制。 PTF文件传递给HDL生成器用来创建系统模块实际的寄存器传输级(RTL)描述。 2.3.2 Avalon总线传输 规范定义了主端口和从端口之间通过Avalon总线模块传输数据所需的信号和时序。构 成Avalon总线模块和外设之间接口的信号随着传输模式的不同而不同。首先，主传输与从 传输的接口不同，使得主端口与从端口的信号定义不同。此外，通过系统PTF文件的设置， 所需信号的确切类型与数量也是可变的。 Avalon总线规范提供了各种选项来剪裁总线信号和时序，以满足不同类型外设的需要。 Avalon总线基本传输模式在一个主从端口对之间每次只传送一个单元的数据。可以通过插 入等待周期来延长一次总线传输的时间，以满足低速外设的需要。流传输模式以及支持并发 多主端口传输的能力满足了高带宽外设的需要。所有Avalon从传输的信号时序都源自从瑞 口的基本传输模式。同样，主端口的基本传输模式是所有Avalon主传输的基础。 (1)主端口接口与从端口接口 当讨论Avalon总线传输时，必须注意讨论的是总线的哪一边，是主端口接口还是从端 口接口。由主端口输出的信号与输入到目标外设的从端口的对应信号可能会有较大的差别。 从端口的信号活动总是主外设发起总线传输的结果。但是，实际的从端口输入信号并非 直接来自主端口。Avalon总线模块传递来自主端口的信号，并对信号进行裁剪（例如插入 等待周期：在主端口间进行仲裁)，以满足从外设的需要。 由于以上原因，对Avalon总线传输的介绍将分为主传输类型和从传输类型两个部分。 大多数用户只关心从传输，因为他们设计的用户自定义外设一般都是从外设。这时，用户只 需考虑Avalon总线模块和用户自定义外设之间的信号。只有当用户创建主外设时才涉及到 主传输。 (2)Avalon总线时序 Avalon总线是一个同步总线接口，由一个Avalon总线主时钟定时。所有总线传输的信 号都与Avalon总线时钟同步。同步总线接口并不意味着所有的Avalon总线信号都是锁存的。 比如，Avalon的chipselect信号便是由组合逻辑产生的，其输入是同步于Avalon总线时钟的 寄存器的输出。因此，外设不能使用Avalon信号的边沿，因为Avalon信号在达到稳定之前 会变化多次。就像所有同步设计一样，Avalon总线外设只能在时钟上升沿对稳定的信号作 出响应，且必须在时钟上升沿输出稳定的信号。 Avalon总线模块也可以连接异步外设，例如片外异步存储器。但设计时需要考虑一些 额外因素：由于Avalon总线模块的同步操作，Avalon信号只以Avalon总线时钟周期为间隔
TF 文件 der 参 选 alon 总线 外设的 是在 C B 指定各种参数和选项，这些参数和选项会存 件，它完整地定义了以下内容： valon 模块 与功能 数 · 每个外设结构与功能的参数。 · 每个外设的主/从角色。 每个外设 供的端 信号（ 读 · 每个可被多个主端口访问的从端口 PTF 文件传递给 HDL 生成器用来创建系统模块实际的寄存器传输级（RTL）描述。 2．3．2 Avalon 总线传输 规范定义了主端口和从端口之间通过 成 Avalon 总线模块和外设之间接口的信号随着传输模式的不同而不同。首先，主传输与从 传输的接口不同，使得主端口与从端口的信号定义不同。此外，通过系统 PTF 文件的设置， 所需 只传送一个单元的数据。可以通过插 入等 （1）主端口接口与从端口接口 总线的哪一边，是主端口接口还是从端 口接口。由主端口输出的信号与输入到目标外设的从端口的对应信号可能会有较大的差别。 alon 总线传输的介绍将分为主传输类型和从传输类型两个部分。 大多 Avalon 总线是一个同步总线接口，由一个 Avalon 总线主时钟定时。所有总线传输的信 。同步总线接口并不意味着所有的 Avalon 总线信号都是锁存的。 比如，Avalon 的 chipselect 信号便是由组合逻辑产生的，其输入是同步于 Avalon 总线时钟的 寄存 （10）P 与 SOPC Buil 数和 项 Av 和 配置 SOP uilder 的 GUI 界面中指定的。用户在 GUI 界面中 入一个系统 PTF 文件。PTF 文件是一个文本文 · A 总线 结构 的参 。 · 提 口 例如 使能、读数据、写使能、写数据）。 的仲裁机制。 Avalon 总线模块传输数据所需的信号和时序。构 信号的确切类型与数量也是可变的。 Avalon 总线规范提供了各种选项来剪裁总线信号和时序，以满足不同类型外设的需要。 Avalon 总线基本传输模式在一个主从端口对之间每次 待周期来延长一次总线传输的时间，以满足低速外设的需要。流传输模式以及支持并发 多主端口传输的能力满足了高带宽外设的需要。所有 Avalon 从传输的信号时序都源自从端 口的基本传输模式。同样，主端口的基本传输模式是所有 Avalon 主传输的基础。 当讨论 Avalon 总线传输时，必须注意讨论的是 从端口的信号活动总是主外设发起总线传输的结果。但是，实际的从端口输入信号并非 直接来自主端口。Avalon 总线模块传递来自主端口的信号，并对信号进行裁剪（例如插入 等待周期；在主端口间进行仲裁），以满足从外设的需要。 由于以上原因，对 Av 数用户只关心从传输，因为他们设计的用户自定义外设一般都是从外设。这时，用户只 需考虑 Avalon 总线模块和用户自定义外设之间的信号。只有当用户创建主外设时才涉及到 主传输。 （2）Avalon 总线时序 号都与 Avalon 总线时钟同步 器的输出。因此，外设不能使用 Avalon 信号的边沿，因为 Avalon 信号在达到稳定之前 会变化多次。就像所有同步设计一样，Avalon 总线外设只能在时钟上升沿对稳定的信号作 出响应，且必须在时钟上升沿输出稳定的信号。 Avalon 总线模块也可以连接异步外设，例如片外异步存储器。但设计时需要考虑一些 额外因素：由于 Avalon 总线模块的同步操作，Avalon 信号只以 Avalon 总线时钟周期为间隔