梁 旭，凌朝东②

（①厦门市集成电路设计公共服务平台，福建 厦门 361008；②厦门市专用集成电路系统重点实验室，福建 厦门 361008）

0 引言

嵌入式处理器内核是SOPC技术的核心，目前市场上使用最多的SOPC系统软核处理器是Altera公司的Nios与Nios II。Nios II处理器的最大特点是其可配置性能，即用户可以根据自己的标准定制处理器，按照需要选择合适的外设、存储器和接口，此外还可以轻松集成自己专有的功能，使设计具有独特的竞争优势。定制Nios II处理器系统是采用Altera提供的系统级设计工具SOPC Builder完成[1]。

针对SOPC Builder系统没有提供TRDB-LTM液晶模块驱动的问题，提出了基于 Avalon总线的 TRDB-LTM(The Terasic LCD Touch Panel Module)控制器IP核设计，并构建了基于Nios II嵌入式处理器的片上系统。设计的TRDB-LTM控制器的IP核可以和系统自带的接口组件一样，直接挂接于Avalon总线，作为Nios II软核嵌入式处理器的一个外设。

1 Avalon 总线

1.1 Avalon 总线概述

Avalon总线是SOPC硬件系统的重要组成部分，是设计者构建SOPC硬件系统、开发自定义外设IP的基础。Avalon接口规范定义了外设和Avalon开关互联结构（Avalon Switch Fabric）之间的数据传输。Avalon接口是一种开放标准，使用Avalon接口创建和发布定制外设不需要任何授权[1]。

Avalon端口分为主端口和从端口。TRDB-LTM控制器即可以提供从端口，也可以提供主端口。一般的LCD控制器[2]作为从端口时，要使用DMA和中断控制，或者采用流模式，并由 CPU协调管理，占用硬件资源比较多，效率不是最高[3]。该系统充分应用了Avalon总线多主控的特点，将TRDB-LTM控制器作为主端口来用，其基本原理是把 SDRAM 作为TRDB-LTM 的帧缓冲器，将影像缓存到 SDRAM 中，TRDB-LTM控制器在不介入Nios II处理器下，可以主动地读取SDRAM中的数据，对TRDB-LTM做扫描显示，从而实现 TRDB-LTM 控制器数据的单向流动和较高的数据传输效率。……