“瑞苏盈科水星XU5 开发套件试用活动”调试记录#5

dwx199603 · 发表于 2022-2-17 16:03:57

在ZYNQ中有支持三种AXI总线，拥有三种AXI接口，当然用的都是AXI协议。其中三
种AXI总线分别为：
AXI4：（ For high-performance memory-mapped requirements.）主要面向高性能
地址映射通信的需求，是面向地址映射的接口，允许最大256轮的数据突发传输；
AXI4-Lite：（ For simple, low-throughput memory-mapped communication ）是
一个轻量级的地址映射单次传输接口，占用很少的逻辑单元。
AXI4-Stream：（ For high-speed streaming data.）面向高速流数据传输；去掉
了地址项，允许无限制的数据突发传输规模。
在第四期报告中针对第三种AXI4-Stream数据流进行了解析处理，并在PL设置简单接口的FIFO以便于后期具体项目中的使用。
本期通过对AXI4-Lite总线进行解析，并通过一个简单的小例子进行验证。
首先说AXI4总线和AXI4-Lite总线具有相同的组成部分：
（ 1）读地址通道，包含ARVALID, ARADDR, ARREADY信号；
（ 2）读数据通道，包含RVALID, RDATA, RREADY, RRESP信号；
（ 3）写地址通道，包含AWVALID， AWADDR, AWREADY信号；
（ 4）写数据通道，包含WVALID, WDATA， WSTRB, WREADY信号；
（ 5）写应答通道，包含BVALID, BRESP, BREADY信号；
（ 6）系统通道，包含： ACLK， ARESETN信号。
通过vivado软件可建立相应的AXI总线端口程序：
菜单栏->Tools->Creat and Package IP
截图.png

如图选择最后一项建立一个新的总线接口IP。

截图2.png

选择总线接口形式及寄存器数量，三种总线区别已在上文中进行解释。本次选择AXI4-Lite，下一步。

截图1.png

选择Edit IP，vivado会打开一个新的窗口，如下图所示，可打开程序，每个信号都有官方的注释，可详细阅读，已了解总线的时序。
截图3.png

在此段代码中，可看见4个寄存器，该部分为PS写寄存器，通过PS端对该寄存器进行配置。

assign slv_reg_wren = axi_wready && S_AXI_WVALID && axi_awready && S_AXI_AWVALID;
always @( posedge S_AXI_ACLK )
begin
if ( S_AXI_ARESETN == 1'b0 )
begin
slv_reg0 <= 0;
slv_reg1 <= 0;
slv_reg2 <= 0;
slv_reg3 <= 0;
end
else begin
if (slv_reg_wren)
begin
case ( axi_awaddr[ADDR_LSB+OPT_MEM_ADDR_BITS:ADDR_LSB] )
2'h0:
for ( byte_index = 0; byte_index <= (C_S_AXI_DATA_WIDTH/8)-1; byte_index = byte_index+1 )
if ( S_AXI_WSTRB[byte_index] == 1 ) begin
// Respective byte enables are asserted as per write strobes
// Slave register 0
slv_reg0[(byte_index*8) +: 8] <= S_AXI_WDATA[(byte_index*8) +: 8];
end
2'h1:
for ( byte_index = 0; byte_index <= (C_S_AXI_DATA_WIDTH/8)-1; byte_index = byte_index+1 )
if ( S_AXI_WSTRB[byte_index] == 1 ) begin
// Respective byte enables are asserted as per write strobes
// Slave register 1
slv_reg1[(byte_index*8) +: 8] <= S_AXI_WDATA[(byte_index*8) +: 8];
end
2'h2:
for ( byte_index = 0; byte_index <= (C_S_AXI_DATA_WIDTH/8)-1; byte_index = byte_index+1 )
if ( S_AXI_WSTRB[byte_index] == 1 ) begin
// Respective byte enables are asserted as per write strobes
// Slave register 2
slv_reg2[(byte_index*8) +: 8] <= S_AXI_WDATA[(byte_index*8) +: 8];
end
2'h3:
for ( byte_index = 0; byte_index <= (C_S_AXI_DATA_WIDTH/8)-1; byte_index = byte_index+1 )
if ( S_AXI_WSTRB[byte_index] == 1 ) begin
// Respective byte enables are asserted as per write strobes
// Slave register 3
slv_reg3[(byte_index*8) +: 8] <= S_AXI_WDATA[(byte_index*8) +: 8];
end
default : begin
slv_reg0 <= slv_reg0;
slv_reg1 <= slv_reg1;
slv_reg2 <= slv_reg2;
slv_reg3 <= slv_reg3;
end
endcase
end
end
end

复制代码

在此段代码中，也可看见4个寄存器，该部分为PL写寄存器，通过PS端对该寄存器进行读取。对整体代码进行修改。将读写寄存器进行区分，并引出。
修改完成后将.V文件复制粘贴至原工程文件中，并将其加入到Block Design中，并添加DDS模块。

assign slv_reg_rden = axi_arready & S_AXI_ARVALID & ~axi_rvalid;
always @(*)
begin
// Address decoding for reading registers
case ( axi_araddr[ADDR_LSB+OPT_MEM_ADDR_BITS:ADDR_LSB] )
2'h0 : reg_data_out <= slv_reg0;
2'h1 : reg_data_out <= slv_reg1;
2'h2 : reg_data_out <= slv_reg2;
2'h3 : reg_data_out <= slv_reg3;
default : reg_data_out <= 0;
endcase
end

复制代码

在此段代码中，可看见4个寄存器，该部分为PS写寄存器，通过PS端对该寄存器进行配置。
截图4.png

DDS模块参数设置如上图所示，最终将DDS模块相关接口与寄存器0相连接，将其余接口与相应信号连接，最终引出DDS的M_AXIS_DATA端口并对其进行Debug。
并将所有PS输出配置寄存器信号进行引出，并加1赋值给PS读取寄存器。以便PS端调试使用并对其进行Debug。
将PL端程序进行综合实现。最终导出XSA文件（本文最终将提供该文件以便大家下载测试）。
////////////////////*******************幼稚的分割线*****************************////////////
PS端程序

int main()
{
XAxiDma_Config *CfgPtr;
int Tries = NUMBER_OF_TRANSFERS;
int Index;
u8 *TxBufferPtr;
u8 *RxBufferPtr;
u8 Value;
int Status;
UartPsHelloWorldExample(UART_DEVICE);
Status = XAxiDma_INT(DMA_DEV_ID);
Status = XGpio_Initialize(&Gpio, GPIO_EXAMPLE_DEVICE_ID);
XGpio_DiscreteWrite(&Gpio, fifo_en, 0);
XGpio_DiscreteWrite(&Gpio, fifo_en, 1);
TxBufferPtr = (u8 *)TX_BUFFER_BASE ;
RxBufferPtr = (u8 *)RX_BUFFER_BASE ;
u32 data = 0;
u32 reg = 0;
while (1){
XUartPs_Recv(&Uart_Ps,RxBufferPtr,8);
XUartPs_Send(&Uart_Ps,TxBufferPtr,8);
sleep(1);
memcpy(®,RxBufferPtr+4,4);
memcpy(&data,RxBufferPtr,4);
switch(reg){
case 1: out_slv_reg(out_slv_reg0,data);
}
// data = in_slv_reg(in_slv_reg0 ); //
}
return XST_SUCCESS;
}
int UartPsHelloWorldExample(u16 DeviceId)
{
int Status;
XUartPs_Config *Config;
Config = XUartPs_LookupConfig(DeviceId);
Status = XUartPs_CfgInitialize(&Uart_Ps, Config, Config->BaseAddress);
XUartPs_SetBaudRate(&Uart_Ps, 115200);
}

复制代码

PS端调用串口，通过对串口数据进行读取并将其值进行处理创送至寄存器0，（预留寄存器读取程序供测试）供PS配置PL端DDS。完成不同频率正弦波的输出。PS端程序通过case可对不同寄存器进行配置。通过串口对寄存器进行配置，可通过debug观察DDS输出信号频率会发生变化。
但由于串口数据大小端装换问题，本文并未对其进行处理，在串口配置时应注意。

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