3.2 軟硬體協同設計方法
3.2.3 Slave
實際在設計Avalon Bus 時，Slave 端電路的設計難度會比 Master 端電 路還要易於設計許多，且在設計電路時須按照Avalon Bus 所規範的訊號時 序圖來動作。表 3-6 為 Slave 端電路的訊號表，較常用的 Slave 端工作模 式將在3.2.3.1 節讀取模式 (Read Mode)、3.2.3.2 節寫入模式 (Write Mode)、
3.2.3.3 節多個等待週期的讀取模式 (Wait Request Mode For Write)、3.2.3.4 節多個等待週期的寫入模式 (Wait Request Mode For Read)個別說明。
表 3-6 Slave 端訊號表
訊號類型 寬度 方向 敘述
read、read_n 1 Input 讀取致能訊號 write、write_n 1 Input 寫入致能訊號 address 1-32 Input 位址線訊號
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waitrequest
waitrequest_n 1 Output
當 Slave 端無法立即處理 Avalon Bus 的要求時，則 須送出此訊號。
3.2.3.1 讀取模式 (Read Mode)
圖 3-15 為 Slave 端讀取訊號時序圖，其動作原理敘述如下：
(A) Avalon Bus 在時脈訊號 clk 的第一個上升緣觸發時開始傳輸。
(B) 此時 address、byteenable、read 訊號為有效訊號。
(C) Avalon Bus 內部會對 Slave 端的位置解碼，並產生 chipselect 訊號。
(D) 當 Slave 端偵測到 chipselect 與 read 訊號時，會致能 Slave 端讀取功 能，此時會根據address 訊號到相對應的暫存器將暫存器值立即送到 readdata。
(E) 在下一個 clk 的上升緣觸發之前，Avalon Bus 會將 readdata 訊號取走。
圖 3-15 Slave 讀取模式訊號時序圖
3.2.3.2 寫入模式 (Write Mode)
圖 3-16 為 Slave 端寫入訊號時序圖，其動作原理敘述如下：
(A) Avalon Bus 在時脈訊號 clk 的第一個上升緣觸發時開始傳輸。
(B) 此時 address、byteenable、write 訊號為有效訊號。
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(C) Avalon Bus 內部會對 Slave 端的位置解碼，並產生 chipselect 訊號。
(D) 在下一個 clk 的上升緣觸發之前，Slave 端會根據此刻的 address、
byteenable、writedata、write、chipselect 訊號，立即將 writedata 資料寫入。
圖 3-16 Slave 寫入模式訊號時序圖
3.2.3.3 多個等待週期的讀取模式
圖 3-17 為 Slave 端有多個等待週期的讀取模式訊號時序圖，其動作原 理敘述如下：
(A) Avalon Bus 在時脈訊號 clk 的第一個上升緣觸發時開始傳輸。
(B) 此時 address、byteenable、read、readdata 訊號為有效訊號。
(C) Avalon Bus 內部會對 Slave 端的位置解碼，並產生 chipselect 訊號。
(D) Slave 端會在下一個 clk 的上升緣觸發之前，送出 waitrequest 訊號，要 求Avalon Bus 等待。
(E) 在 waitrequest 訊號有效期間內，Avalon Bus 會使所有訊號保持不變。
(F) 等待 Slave 端準備好有效的 readdata 資料後，將 waitrequest 訊號設置 為無效。
(G) 在下一個 clk 的上升緣觸發之前，Avalon Bus 會將 readdata 訊號取走。
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圖 3-17 多個等待週期的 Slave 讀取模式訊號時序圖
3.2.3.4 多個等待週期的寫入模式
圖 3-18 為 Slave 端有多個等待週期的寫入模式訊號時序圖，其動作原 理敘述如下：
(A) Avalon Bus 在時脈訊號 clk 的第一個上升緣觸發時開始傳輸。
(B) 此時 address、byteenable、write、writedata 訊號為有效訊號。
(C) Avalon Bus 內部會對 Slave 端的位置解碼，並產生 chipselect 訊號。
(D) Slave 端會在下一個 clk 的上升緣觸發之前，送出 waitrequest 訊號，要 求Avalon Bus 等待。
(E) 在 waitrequest 訊號有效期間內，Avalon Bus 會使所有訊號保持不變。
(F) 等待 Slave 端準備好寫入動作後，將 waitrequest 訊號設置為無效。
(G) 在下一個 clk 的上升緣觸發之前，Slave 端會根據此刻的 address、
byteenable、writedata、write、chipselect 訊號，立即將 writedata 資料寫入。
圖 3-18 多個等待週期的 Slave 寫入模式訊號時序圖