FPGA AVALON-MM 小谈

FPGA AVALON-MM 小谈
AVALON接口分为两类：一种是AVALON-MM接口，一般称为MM接口，另一种是AVALON-ST接口，刚出来的一种新型接口。

MM接口，通过地址读写数据，更多的是用在控制上面，ST接口用于点到点的流数据接口，更多的可以用在有高速通过率的模块中。一个SOPC系统中，可以有多个MM接口，也可以同时存在多个ST接口。与PCI(外设接口互相标准)接口不同，PCI是铁路轨道，不可以同时有两路数据同时传输，而AVALON接口好像高速公路（比如8个车道。。），可以有多路并行数据的传输，但是当两个数据同时到一个目的地时，需要一个仲裁机制。

AVALON-MM接口分为主接口和从接口，无论是读写操作。都是主接口发出命令，从接口被动执行。

一、AVALON-MM  slave port(主端口)

引用《大话FPGA》的原话：在美眉面前，MM就是主接口，追MM的那个傻老爷们就是从接口。所以我们先介绍一下这个傻老爷们-从接口。所谓MM从接口，就是美眉向你提出要求。要你去拿点东西（read），或者存点东西（write）。MM的命令一定要执行，不过有不同的执行方法。

①、非定时传输

再谈AVALON-MM - 初学者 - 既然选择了远方，便只顾风雨兼程！
信号组合如上，不再一一介绍。传输操作如下：MM要你做事情的同时，你给他一块牌子，叫做waitrequest（置高）。表示让MM等待。等到你完成MM的任务，拿出东西或存好东西后，把牌子取回来，叫做waitrequest（置低）。MM就高高兴兴地走了，在你完成任务以前，MM会一直傻傻地等待着。（保持读写状态）。
②定延迟传输操作
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在这种情况下，MM对你狠是了解了，她很确定的知道你取东西或者存东西需要的时间。所以就不需要waitrequest的牌子了。她发出命令后，等待响应的时间。她就高高兴兴地走了。
③非定时流水操作
再谈AVALON-MM - 初学者 - 既然选择了远方，便只顾风雨兼程！
这种情况适合于MM只拿东西，不适合送东西的情况。这个MM比较残暴，她没耐心等你把东西拿出来才发出下一个要求。她会一直发要求，虽然她不知道可能会花多少时间去拿来。所以她可以每个时钟都发出拿东西的要求，告诉你地址，你就不断的区出来。由于可能回来的时间是不同的，你需要提醒一下她东西来了，将readdatavalid置高。在这里我们确保发出的地址请求和回来东西的顺序是一直的。否则，MM会翻脸。
这样效率会高很多，当然我们需要一点反抗精神。当我们很忙或者想罢工的时候，我们就递给她一块waitrequest的牌子。在这个阶段，MM只能眼巴巴地等待
④定时流水操作、
再谈AVALON-MM - 初学者 - 既然选择了远方，便只顾风雨兼程！
这是一个对你比较了解的残暴MM，她知道你需要多少时间去拿回东西（readwaittime），所以readdatavalid就不需要了.但是waitrequest还是需要的。所以她需要的等待时间是waitrequest+readwaittime.
⑤、批处理套装
再谈AVALON-MM - 初学者 - 既然选择了远方，便只顾风雨兼程！
这是一个比较内向的MM。她不喜欢不厌其烦的告诉每次操作的地址，她只是告诉第一次的位置，和希望拿（放）多少东西就好了。所以叫做批处理。
批处理写操作：写的时候，首先会有一个beginbursttransfer命令。随着这个命令，会告诉逆地址，数据以及批处理的数量（burstcount）。waitrequest对于begintransfer信号无效。不管是否有waitrequest，她都会告诉你批处理的信息。但是地址，burstcount,,写信号以及写的数据，必须保持到waitrequest撤销的时候。在第一个数据以后的传递中，她不再告诉你地址和数量，只要告诉你放和要放什么东西（writedata）就好
批处理读操作：与读操作一样，拿东西的指令也是有beginbursttransfer发出的。依然告诉你读的地址。但在读的时候，不需要等到数据返回，可以继续发起下一次操作。而拿回来东西的时候，需要一个readdatavalid的牌子告诉一下
⑥、流控
我们也需要提高一些服务质量。有些情况是MM不知道的。比如，我这个抽屉里现在是空的，还是满的。如果为空，就不能来拿东西（read），如果是满的，就不能再塞东西了（write）。所以，我们需要用datavaliabe来表示，现在的抽屉是否为空，用readyfordata表示抽屉是否为满。
二、AVALON MM master port
了解了从端口的情况，对于主端口也可以知道个大概了。这里需要注意的是，主从端口并不是直接连接的，中间会有一个Avalon fabric switch的东西。他从中进行调整和一些自动加入的控制逻辑。这里我们主要说一下两个信号：arbiterlock,flush.
Arbiterlock，锁定仲裁。你在帮几个MM做事，其中有个MM比较霸道，于是她举起arbiterlock的牌子，那么在一定时间里，你就被她所独享了。
flush,流水线读的状态下。他给你一个请求，要你去拿一堆东西。可是突然她说不要了，举起这个flush的牌子。于是在这之前发出的要求被取消。

主机和从机的握手！