Avalon总线协议（一）

Avalon总线主要用于软核处理器NIOS Ⅱ与外设，常用于高速数据传输流、读写寄存器和存储器、控制片外器等。

什么意思呢这句话？

即 用户自定义的逻辑 与 NIOS Ⅱ处理器 之间进行 通信

常用的总线接口是Avalon-MM或者Avalon-ST

NIOS Ⅱ处理器和各外设之间通过Avalon-MM总线进行交互，而外设之间的点到点数据传输通过Avalon-ST总线完成

Intel Avalon接口规范

Avalon 总共有七种接口：

• Avalon Clock Interface, Avalon时钟接口 -- 驱动或接收时钟信号的接口
• Avalon Reset Interface, Avalon复位接口 -- 驱动或接收复位信号的接口
• Avalon Memory Mapped Interface(Avalon-MM), Avalon存储器映射接口 --基于地址的读/写接口，是主-从连接的典型接口。
• Avalon Streaming Interface(Avalon-ST), Avalon Streaming接口 --支持单向数据流的接口，包括多数据流、数据包和DSP数据的传输。
• Avalon Conduit Interface, Avalon Conduit接口 --适用于不适合其他Avalon类型的单个/多个信号。使用该信号可以将信号导出到顶层SOPC系统，这样就可以将它连接到设计的其他模块。
• Avalon Tri-State Conduit Interface(Avalon-TC), Avalon三态Conduit接口 -- 与片外设备的接口。多个外设可以通过信号多路复用来共享管脚，从而减少FPGA的管脚数和PCB上的走线数量。
• Avalon Intterrupt Interface, Avalon中断接口 --允许组件向其他组件发送信号的接口。

Avalon接口通过属性描述它们的行为，每种接口类型的规范定义了所有接口的属性和默认值。

每种接口都有自身的信号角色(Signal Roles)，其中有一些信号是必须的，而有一些信号则是可选的。

目录

1.Avalon时钟接口

2.Avalon复位接口

3.Avalon存储器映射接口

3.1 传输

3.2 地址对齐

3.3 Avalon-MM 寻址

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1.Avalon时钟接口

Avalon时钟接口定义了组件使用的时钟，分为两个信号：Clock Sink信号和Clock Source信号

Clock Sink信号为其他接口和内部逻辑提供时钟和时序参考，有clockRate属性：

名称	默认值	值范围	说明
clockRate	0		表示Clock Sink接口的频率(Hz)。

Clock Source信号为从一个组件中输出一个时钟信号，具有三个属性：

名称	默认值	值范围	说明
associateDirectClock	N/A	输入时钟名	直接驱动该时钟的时钟名称
clockRate	0		表示驱动时钟输出的频率(Hz)
clockRateKnown	false	true,false	指示时钟频率是否已知

所有同步接口都有一个associatedClock属性，该属性指定组件上的哪个时钟源(clock source)用作接口的同步参考。

Avalon 时钟产生两个主要的系统信号，即 50MHz 的时钟信号和复位信号。

Clock 组件(Avalon 时钟)的时钟由 Qsys 外部的 FPGA 逻辑部分接口引人，通过它产生的50MHz的时钟信号供给整个 Qsys 系统上的所有组件。

2.Avalon复位接口

Avalon时钟复位接口分为Reset Sink信号和Reset Source信号。

Reset Sink信号包含两个信号角色reset/reset_n和reset_req。

reset/reset_n为必需的输入信号角色，能够将接口或组件的内部逻辑复位成用户定义的状态，复位的同步属性由synchronousEdges参数定义。

reset_req是一个可选输入信号角色，复位信号的早期指示，用来禁止时钟使能或屏蔽片上存储器的地址总线，在异步复位输入置位时防止地址转变。

Reset Sink信号属性为：