[翻译].Avalon接口规范——Ch 1 导言.[Avalon]
0赞Ch 1 导言
Avalon接口的简化系统设计，使得FPGA组件 可以方便地被连接。Avalon接口家族定义的接口既可用于高速的流传输，也可用于存储映射。这些标准的接口被设计加入到SOPC Builder和MegaWizard Plug-In Manager中，并成为其可用组件。也可以将这些标准化的接口用在自定义组件中。
本 规范详细说明各类Avalon接口。读完后，您应当理解哪些接口适合您的组件，以及哪些信号类型可被预期行为所用。有六种不同的接口类型：
- Avalon存储映射接口（Avalon-MM）——基于地址的读写接口，用于典型的主端-从端连接。
- Avalon 流接口（Avalon-ST）——该接口支持单向的数据流，包括复流、数据包和DSP数据。
- Avalon存储映射三态接口 ——基于地址的读写接口，支持片外外设。多个外设可以分享数据和地址总线，以减少所使用的FPGA的引脚数和PCB上的痕迹数。
- Avalon 时钟——驱动或接收时钟和复位信号的同步接口，提供重置连接。
- Avalon中断——该接口允许某组件向另一组件发送 events。
- Avalon导管——该接口允许信号被输出到SOPC Builder系统的顶层，这些信号可以连接到其他的模块或者FPGA引脚上。
单一的组件可以包括所有这些接口，也可 以包括同一接口的多个实体。例如，在图1-1中，该以太网控制器包括四种不同类型的接口：Avalon-MM，Avalon-ST，clock和 conduit。
该规范替代了先前的规范。先前的规范将Avalon-MM接口和Avalon-ST接口分开出版。
图1-1和图1-2说明了每一种Avlaon接口的使用。
图1-1 带有Scatter Gather DMA控制器和Nios II处理器的系统设计中的Avalon接口
在图1-1中， Nios II处理器使用Avalon-MM接口，存取片上组件的控制和状态寄存器。Scatter Gather DMA控制器使用Avalon-ST接口，发送和接收数据。四个带有中断接口的组件，这些中断接口在Nios II处理器上通过运行软件来处理中断服务。一个锁相环通过时钟输入接口来接入时钟，并输出两个时钟源。最后，还有两个组件，通过导管接口来存取片外资源。
图1-2 带有PCI Express端点和外置处理器的Avalon接口
在图1-2中，一个外置存储器，通过带有 Avalon-MM接口的外置总线桥，来存取片上组件的控制和状态寄存器。PCI Express的根端口控制PCB，和在FPGA上使用Avalon-MM主端接口驱动PCI Express端点的组件。五个带有通过由外置处理器控制中断的组件。同图1-1，一个锁相环通过时钟输入接口来接入参考时钟，
并输出两个时钟源。最后，flash和SRAM存储器通过Avalon三态接口来共享FPGA管脚。
1.1. Avalon的属性和参数
Avalon 接口使用属性来描述它们的行为。例如，Avalon-MM三态接口的setupTime和holdTime参数指定外置存储器的时序。Avalon-ST 接口的maxChannel属性允许使用者来规定该接口所支持的通道个数。每一种接口类型的规范都详细说明它们的所有属性，并指定缺省值。欲知各种接口类 型的属性的全部清单，请参阅以下各节：
- 欲知Avalon-MM的属性，请参阅P3-5的从端接口属性和P3-12 的主端接口属性；
- 欲知Aavlon-MM三态的属性，请参阅P5-4的三态从端属性；
- 欲知Avalon-ST的属性，请参阅P6-4的Avalon-ST接口属性；
- 欲知中断 的属性，请参阅P4-1的中断发送器的属性和P4-2的中断接收器的属性。
1.2 信号类型
每一种Avalon接口都详细说明了一些信号类型和对应的行为。许 多信号类型是可选的，这给组件的设计者提供很大的灵活性，使其只要选择必须的信号类型即可。例如，Avalon-MM接口中的 beginbursttransfer和burstcount信号类型选项，仅用于支持突发传输的组件。Avalon-ST接口中的 startofpacket和endofpacket信号类型选项，仅用于支持打包传输的接口。除了Avalon导管接口之外，每种接口都可以只包括一种 信号类型的信号。对于许多信号类型，低电平信号是允许的。本文档中主要使用高电平有效信号。
1.3 接口时序
本文档的随后章节，将描述仅包括单一接口类型的接口的传输时序信息。但并不保证任何接口的性能；实际的 性能将取决于很多因素，包括组件的设计和系统的实现。
除了时钟以外，许多Avalon接口不一定对边沿敏感；因为这些信号在稳定之前， 也许会经过多个时序转变。这些信号和时钟边沿变化的准确时序，依赖于所选的Altera器件的特性。
1.4 相关文档
可以在以下文档找到相关主题的额外信息：
- Quartus II手册第4卷：SOPC Builder
这一卷包括存储映射和流接口的信 息，Tcl脚步，设计存储器子系统和互联组件。
- Quartus手册第5卷：嵌入 式外设
这一卷包括许多在SOPC Builder中可用的嵌入式外设的说明文档。
- Building a Component Interface with Tcl Scripting Commands
可以在SOPC Builder中被用作定义组件的接口编程的参考资料。
还可以学完一小时的 在线课程，Using SOPC Builder，这个课程可在Altera的网站找到。
参 考
1. Altera.Avalon Interface Specifications
