SRIO系列-仿真测试

2024-04-19 08:04
文章标签 仿真 系列 测试 srio

本文主要是介绍SRIO系列-仿真测试，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、前言

前两篇已经讲述了SRIO协议的概况，以及xilinx SRIO IP核的使用方式，已经在搭建工程的过程中时钟和复位的注意事项。

二、设计框图

整个框图也是按照之前的工程进行搭建，首先时SRIO_Channel，由SRIO IP核和时钟、复位模块组成，这是在之前的工程搭建中一种采用的一种Channel结构。其次，SRIO Module是按照QPLL共享的方式去管理Channel，使得多个通道能够共享QPLL。最后，用户侧逻辑采用了一个SRIO Engine一共有4次的事务传输，分别是：

  1. 写事务。写256字节的数据。
  2. 发送Doorbell。通知写完成。
  3. 读事务。读取写入的数据
  4. 发送消息，通知读完毕。（消息包一直有负载）

三、SRIO Engine 

这部分参考FPGA奇哥的系列网课。


module SRIO_Engine(input           i_clk                     ,input           i_rst                     ,output          m_axis_ireq_tvalid        , input           m_axis_ireq_tready        , output          m_axis_ireq_tlast         , output [63:0]   m_axis_ireq_tdata         , output [7: 0]   m_axis_ireq_tkeep         , output [31:0]   m_axis_ireq_tuser         , input           s_axis_iresp_tvalid       ,output          s_axis_iresp_tready       ,input           s_axis_iresp_tlast        ,input  [63:0]   s_axis_iresp_tdata        ,input  [7: 0]   s_axis_iresp_tkeep        ,input  [31:0]   s_axis_iresp_tuser        ,input           s_axis_treq_tvalid        ,output          s_axis_treq_tready        ,input           s_axis_treq_tlast         ,input [63:0]    s_axis_treq_tdata         ,input [7: 0]    s_axis_treq_tkeep         ,input [31:0]    s_axis_treq_tuser         ,output          m_axis_tresp_tvalid       ,input           m_axis_tresp_tready       ,output          m_axis_tresp_tlast        ,output  [63:0]  m_axis_tresp_tdata        ,output  [7: 0]  m_axis_tresp_tkeep        ,output  [31:0]  m_axis_tresp_tuser        
);// assign   s_axis_iresp_tready = 0    ;
// assign   s_axis_treq_tready  = 0    ;reg                 rm_axis_ireq_tvalid               ;       
reg                 rm_axis_ireq_tlast                ;
reg  [63:0]         rm_axis_ireq_tdata                ;
reg  [7: 0]         rm_axis_ireq_tkeep                ;
reg  [31:0]         rm_axis_ireq_tuser                ;
reg                 rs_axis_iresp_tready              ;
reg                 rs_axis_treq_tready               ;
reg                 rm_axis_tresp_tvalid              ;
reg                 rm_axis_tresp_tlast               ;
reg  [63:0]         rm_axis_tresp_tdata               ;
reg  [7: 0]         rm_axis_tresp_tkeep               ;
reg  [31:0]         rm_axis_tresp_tuser               ;
reg  [15:0]         r_cnt                             ;
reg  [7: 0]         r_read_cmd                        ;
reg                 r_read_cmd_valid                  ;
reg                 r_read_triger                     ;
reg  [15:0]         r_treq_cnt                        ;
reg  [15:0]         r_read_cnt                        ;wire                w_m_axi_ireq_act                  ;
wire                w_s_axi_iresp_act                 ;
wire                w_s_axi_treq_act                  ;
wire                w_m_axi_tresp_act                 ;assign   m_axis_ireq_tvalid  = rm_axis_ireq_tvalid    ;
assign   m_axis_ireq_tlast   = rm_axis_ireq_tlast     ;
assign   m_axis_ireq_tdata   = rm_axis_ireq_tdata     ;
assign   m_axis_ireq_tkeep   = rm_axis_ireq_tkeep     ;
assign   m_axis_ireq_tuser   = rm_axis_ireq_tuser     ;
assign   s_axis_iresp_tready = rs_axis_iresp_tready   ;
assign   s_axis_treq_tready  = rs_axis_treq_tready    ;
assign   m_axis_tresp_tvalid = rm_axis_tresp_tvalid   ;
assign   m_axis_tresp_tlast  = rm_axis_tresp_tlast    ;
assign   m_axis_tresp_tdata  = rm_axis_tresp_tdata    ;
assign   m_axis_tresp_tkeep  = rm_axis_tresp_tkeep    ;
assign   m_axis_tresp_tuser  = rm_axis_tresp_tuser    ;assign   w_m_axi_ireq_act    = m_axis_ireq_tready & rm_axis_ireq_tvalid;
assign   w_s_axi_iresp_act   = s_axis_iresp_tvalid & rs_axis_iresp_tready;
assign   w_s_axi_treq_act    = s_axis_treq_tvalid & rs_axis_treq_tready;
assign   w_m_axi_tresp_act   = m_axis_tresp_tready && rm_axis_tresp_tvalid;localparam      P_ST_IDLE    = 5'b00001               ,P_ST_WRITE   = 5'b00010               ,P_ST_DB      = 5'b00100               ,P_ST_READ    = 5'b01000               ,P_ST_MESSAGE = 5'b10000               ;reg [4: 0]       r_st_nstate                          ;
reg [4: 0]       r_st_cstate                          ; 
reg [15:0]       r_st_cnt                             ;  always@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)r_st_cstate <= P_ST_IDLE; elser_st_cstate <= r_st_nstate;
endalways@(*)beginr_st_nstate = P_ST_IDLE;case(r_st_cstate)P_ST_IDLE:beginif(r_st_cnt == 1000)r_st_nstate =  P_ST_WRITE;elser_st_nstate =  P_ST_IDLE;end   P_ST_WRITE:beginif(w_m_axi_ireq_act && m_axis_ireq_tlast)r_st_nstate = P_ST_DB;elser_st_nstate = P_ST_WRITE;end  P_ST_DB:beginif(w_m_axi_ireq_act && m_axis_ireq_tlast)r_st_nstate = P_ST_READ;elser_st_nstate = P_ST_DB;            end     P_ST_READ:beginif(w_s_axi_iresp_act && s_axis_iresp_tlast)r_st_nstate = P_ST_MESSAGE;elser_st_nstate = P_ST_READ;              end   P_ST_MESSAGE:beginif(w_m_axi_ireq_act && m_axis_ireq_tlast)r_st_nstate = P_ST_IDLE;elser_st_nstate = P_ST_MESSAGE;              enddefault:beginr_st_nstate = P_ST_IDLE;endendcase    
endalways@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)r_st_cnt <= 'd0;elseif(r_st_cstate != r_st_nstate)r_st_cnt <= 'd0;elser_st_cnt <= r_st_cnt + 1;
endalways@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)r_cnt <= 'd0;elseif(r_cnt == 32 && w_m_axi_ireq_act)r_cnt <= 'd0;else if(r_st_nstate == P_ST_WRITE && w_m_axi_ireq_act)//??r_cnt <= r_cnt + 1;elser_cnt <= r_cnt ;
endalways@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)rm_axis_ireq_tdata <= 'd0;elseif(r_st_nstate == P_ST_WRITE && r_cnt == 0)rm_axis_ireq_tdata <= {8'd0,4'b0110,4'd0,1'b0,2'b00,1'b0,8'hFF,1'b0,1'b0,34'b0};//流写else if(r_st_nstate == P_ST_DB && r_cnt == 0)rm_axis_ireq_tdata <= {8'd0,4'b1010,4'd0,1'b0,2'b00,1'b0,8'h00,1'b0,1'b0,34'b0};//门铃else if(r_st_nstate == P_ST_READ && r_cnt == 0)rm_axis_ireq_tdata <= {8'd0,4'b0010,4'b0100,1'b0,2'b00,1'b0,8'hFF,1'b0,1'b0,34'b0};//读else if(r_st_nstate == P_ST_MESSAGE && r_cnt == 0)rm_axis_ireq_tdata <= {4'd0,4'd0,4'b1011,4'b0000,1'b0,2'b00,1'b0,8'd63,1'b0,1'b0,34'b0};//消息else if(w_m_axi_ireq_act)case(r_cnt)0       : rm_axis_ireq_tdata <= {4{r_cnt}}  ;default : rm_axis_ireq_tdata <= {4{r_cnt}}  ;endcaseelserm_axis_ireq_tdata <= rm_axis_ireq_tdata;
endalways@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)rm_axis_ireq_tlast <= 'd0;elseif(rm_axis_ireq_tlast && w_m_axi_ireq_act)rm_axis_ireq_tlast <= 'd0;else if(r_st_nstate == P_ST_WRITE && r_cnt == 32 -1 )rm_axis_ireq_tlast <= 1'b1;else if(r_st_nstate == P_ST_DB && r_st_cnt == 0)rm_axis_ireq_tlast <= 1'b1;else if(r_st_nstate == P_ST_READ && r_st_cnt == 0)rm_axis_ireq_tlast <= 1'b1;else if(r_st_nstate == P_ST_MESSAGE && w_m_axi_ireq_act)rm_axis_ireq_tlast <= 1'b1;elserm_axis_ireq_tlast <= rm_axis_ireq_tlast ;endalways@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)rm_axis_ireq_tvalid <= 'd0;elseif(rm_axis_ireq_tlast && w_m_axi_ireq_act)rm_axis_ireq_tvalid <= 'd0;else if(r_st_nstate == P_ST_WRITE && r_st_cnt == 0)rm_axis_ireq_tvalid <= 1'b1;else if(r_st_nstate == P_ST_DB && r_st_cnt == 0)rm_axis_ireq_tvalid <= 1'b1;else if(r_st_nstate == P_ST_READ && r_st_cnt == 0)rm_axis_ireq_tvalid <= 1'b1;else if(r_st_nstate == P_ST_MESSAGE && r_st_cnt == 0)rm_axis_ireq_tvalid <= 1'b1;elserm_axis_ireq_tvalid <= rm_axis_ireq_tvalid;endalways@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)rm_axis_ireq_tkeep <= 'd0;elserm_axis_ireq_tkeep <= 8'hff;
endalways@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)rm_axis_ireq_tuser <= 'd0;elserm_axis_ireq_tuser <= 8'h00;
endalways@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)r_treq_cnt <= 'd0;else if(w_s_axi_treq_act && s_axis_treq_tlast)r_treq_cnt <= 'd0;else if(w_s_axi_treq_act)r_treq_cnt <= r_treq_cnt + 1;
endalways@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)r_read_cmd <= 'd0;else if(r_treq_cnt == 0 && w_s_axi_treq_act)r_read_cmd <= s_axis_treq_tdata[55:48];else r_read_cmd <= r_read_cmd + 1;
endalways@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)r_read_cmd_valid <= 'd0;else if(r_treq_cnt == 0 && w_s_axi_treq_act)r_read_cmd_valid <= 1'b1;else r_read_cmd_valid <= 'd0;    
endalways@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)r_read_triger <= 'd0;else if(r_read_cmd_valid && r_read_cmd == 8'b0010_0100)r_read_triger <= 1'b1;else r_read_triger <= 'd0;    
endalways@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)rm_axis_tresp_tvalid <= 'd0;elseif(rm_axis_tresp_tlast && w_m_axi_tresp_act)rm_axis_tresp_tvalid <= 'd0; else if(r_read_triger)rm_axis_tresp_tvalid <= 1'b1;elserm_axis_tresp_tvalid <= rm_axis_tresp_tvalid;
endalways@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)rm_axis_tresp_tlast <= 'd0;elseif(rm_axis_tresp_tlast && w_m_axi_tresp_act)rm_axis_tresp_tlast <= 'd0;else if(r_read_cnt == 31)rm_axis_tresp_tlast <= 1'b1;elserm_axis_tresp_tlast <= rm_axis_tresp_tlast;
end always@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)rm_axis_tresp_tdata <= 'd0;elseif(r_read_triger)rm_axis_tresp_tdata <= {8'd0,4'b1101,4'b1000,1'b0,2'b0,1'b0,8'd0,1'b0,1'b0,34'd0};elserm_axis_tresp_tdata <= {4{r_read_cnt - 1}};
end always@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)rm_axis_tresp_tkeep <= 'd0;elserm_axis_tresp_tkeep <= 'd0;
end always@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)rm_axis_tresp_tuser <= 'd0;elserm_axis_tresp_tuser <= 'd0;
endalways@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)r_read_cnt <= 'd0;elseif(r_read_cnt == 32 )r_read_cnt <= 'd0;else if(r_read_triger || w_m_axi_tresp_act)r_read_cnt <= r_read_cnt + 1;else r_read_cnt <= r_read_cnt;
endalways@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)rs_axis_treq_tready <= 'd1;elsers_axis_treq_tready <= 1'b1;
endalways@(posedge i_clk,posedge i_rst)beginif(i_rst)rs_axis_iresp_tready <= 'd1;elsers_axis_iresp_tready <= 1'b1;
endendmodule

仿真图如下：

如图在ireq端口上首先发送写事务和数据，之后发起门铃事务，在之后发起读事务。

在iresp端口上返回读过来的数据

 最后读完数据后，可以发起消息事务，通知对端已经接收到数据

四、总结

本篇文章目的在于简单的实践一下SRIO IP核，所以操作非常简单。如果真的要去用SRIO协议，需要涉及的理论还是挺多的。

这篇关于SRIO系列-仿真测试的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/916986。

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