NIOS中的橋接

http://www.altera.com/literature/hb/qts/qsys_system_components.pdf

http://www.altera.com/literature/hb/qts/qsys_optimize.pdf

爲解決元件間不同時鐘域,不同接口之間的信號交流,Qsys提供了橋接器。橋接不是數據的終端,但對於元件間的數據傳輸有相當的作用。我們可以在主接口和從接口之間插入橋接來控制Qsys的佈局,來影響Qsys生成的內部連接。同時可以通過橋接來分割和傳輸不同時鐘域。橋接可以提高系統頻率,減少Qsys生成的邏輯,減少適配的邏輯,控制Qsys增加流水的結構佈局,可以同於系統中並行的判決。

橋接器包括一個從接口和一個主接口。一個或多個其他元件主接口連接到橋接器的從接口,然後,橋接器的主接口連接到一個或多個其他元件的從接口。

圖1 Qsys中的橋接器

Clock Bridge

Clock Bridge可以將一個時鐘源連接到多個時鐘輸入接口。可以使用Clock Bridge將一個外部端口的時鐘源連接到內部多個接口的時鐘輸入。時鐘輸出信號可以直接扇出。

這個我還沒有用到。當在Qsys中點擊System -> Run SOPC Builder to Qsys upgrade,會增加Clock Bridge。

Avalon-MM Clock Crossing Bridge

Avalon-MM Clock Crossing Bridge 可以在不同的時鐘域中傳輸 Avalon-MM 命令和反饋。也可以應用在不同時鐘域的 AXI masters 和
slaves 之間。

Avalon-MM Clock Crossing Bridge 使用異步 FIFO 來實現時鐘邏輯。主要參數包括控制主從時鐘域命令和反饋的 FIFO 深度。如果運行中讀取數量超出了反饋的深度,Clock Crossing Bridge 停止迴應讀。爲了保持高性能應用的吞吐量,需要增加反饋的 FIFO 深度,爲最大突發大小的兩倍。

降低不需要高速時鐘的低速設備的頻率還可以降低功耗。Qsys 通過插入 clock crossing logic (握手或者FIFO,Project Settings) 在異步時鐘域中自動調停數據。也可以使用clock crossing bridge 降低低吞吐量或低優先級元件,降低頻率,如:
■ PIOs
■ UARTs (JTAG or RS-232)
■ System identification (SysID)
■ Timers
■ PLL (instantiated within Qsys)
■ Serial peripheral interface (SPI)
■ EPCS controller
■ Tristate bridge and the components connected to the bridge

降低連接到橋接上的元件的時鐘頻率,可以減少設計的動態功耗。動態功率是觸發頻率的函數,降低時鐘頻率可以降低觸發頻率。

Avalon-MM Pipeline Bridge

Avalon-MM Pipeline Bridge 在 Avalon-MM 命令和反饋路徑之間插入寄存器。在 Avalon-MM slave port 接收命令,並傳送給 Avalon-MM master port,提供了不同參數來開啓命令和反饋網絡間的流水。可以使用 Avalon-MM bridge 將一個 Avalon-MM slave interface 用來控制多個 Avalon-MM slave 設備,可以關閉這些橋接器的流水特性。


圖2 Avalon-MM Pipeline Bridge


IRQ Bridge


Avalon-MM Tristate Bridge


Tristate Conduit Bridge


SPI Slave to Avalon Master Bridge



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