Avalon-ST总线规范

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1、Avalon-ST总线规范6.1介绍Avalon流传输(Avalon-ST)接口可以被用户用来作为各组件的数据通信接口，该接口具有高带宽、低延时和非双向的特点。典型应用场合包括多数据流、数据包和DSP数据的传输。Avalon-ST接口信号可以被描述成传统的数据流接口，即支持传输单个数据流而不需关心通道数和数据包的大小范围。接口也支持更加复杂的协议，包括突发传输，和数据包在多个通道间交错传输等功能。图6.1显示了典型的Avalon-ST接口应用。图6.1Avalon-ST接口——典型例子所有的Avalon-ST源端口和目标端口不可以与第三个端口互相相连（译者注：只能两两相连）。但是，如果

2、两个端口对一个应用空间提供了兼容的功能，自适应逻辑可以允许这些端口互连。6.1.1性能指标下面是Avalon-ST的一些突出的性能指标：n低延迟，高吞吐量的点到点数据传输n支持多通道传输和灵活的在多个通道间交错传输n单边的信号传输信道，提供数据包错误、数据包开始和结束的标志n支持数据突发传输n自适应接口6.1.2术语和概念本节定义了Avalon-ST总线协议中的术语和协议。nAvalon-ST流传输系统——Avalon流传输系统包括一个或多个Avalon-ST端口，用来发送或接收数据流。流传输系统如图6.1所示。包括Avalon-ST接口，用来从系统输入端接收数据并传输到输出端；和Av

3、alon-MM接口，用来允许软件控制其中的控制和状态寄存器。nAvalon-ST流传输组件——典型的系统中，使用Avalon-ST接口连接的多个功能模块叫做组件。设计者需要同时配置组件和接口，以完成一个系统。n源端口、目标端口和连接——当两个组件连接时，数据从源端口流向目标端口。源端口和目标端口的互连叫做连接。n反馈——反馈是一种机制，目标端口可以发送信号，使得发送端口停止发送数据。当目标组件的FIFO已经是满状态或者它的输出口被阻塞时，目标端口通常使用反馈信号停止数据流。总线对反馈的支持是可选的。n传输周期和准备周期——传输是从指数据和控制信号从源端口传到目标端口的操作。对于数据接口

4、来说，准备周期指目标端口等待的周期数，以保证可以接收传输。n通道——通道指物理或者逻辑上的路径或者连接，信息由通道从一个端口到达另一个端口。n数据包——数据包指一起发送的数据和控制信号的集合。一个数据包可能包括一个包头，使得路由器或者其他的网络设备将数据包发送到正确的目标端。本规范不定义数据包的格式，而是由应用程序定义。Avalon-ST的数据包的长度可变，可以在多个通道间交错传输。在Avalon-ST接口中，数据包的使用是可选的。6.2Avalon-ST接口信号在Avalon-ST总线的源端口和目标端口的每个接口信号对应一个Avalon-ST的信号类型。Avalon-ST的接口可能只

5、包含一个实例模块的信号。所有的Avalon-ST的信号类型在源端口和目标端口的含义都是相同的。表6.1列出了构成一个Avalon-ST的数据接口的信号类型。表6.1Avalon-ST接口信号信号类型宽度方向必须描述基本信号ready1目标-源否高时，表明目标端口可以接收数据。目标端口在周期拉高ready信号，表示周期为准备完成的周期。在此期间，源端口可以使valid有效并传输数据。源端口在没有ready信号输入时不能被反馈。同样的，目标端口在没有ready信号输出时不能发送反馈。valid1源-目标否valid信号置高表示源端到目的端的信号是有效的

6、。在vaild刚被置高后的准备周期，目的端采集数据总线和其他源端到目的端的信号，而在其他周期时候这些信号将会被忽略。data1-256源-目标否数据信号从源端口发送到目标端口，一般的数据包从通过data信号发送。data信号的内容和格式将在后面的参数中定义。channel0-8源-目标否定义了本周期发送数据的通道数。如果一个接口支持channle信号，则必须定义maxChannel参数。error1-255源-目标否二进制位组合的形式，用来标记本周期正在传输的数据中的的错误。error中的单个位对应的错误由模块的errorDescriptor属性定义。包传输信号startofpacke

7、t1源-目标否源端口置高表明数据包的开始endofpacket1源-目标否源端口置高表明数据包的结束empty1源-目标否数据包发送结束的周期指示本数据包中的空符号的数目。在一次传输中如果只有一个符号，empty信号是无用的。如果endofpacket没有置高，本信号无效。6.2.1信号极性表6.1所示的所有信号均为高电平有效。6.2.2信号时序本节介绍Avalon-ST信号时序等问题。6.2.2.1同步接口Avalon-ST连接的所有传输均在