SRIO学习(3)使用SRIO IP核进行设计

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了SRIO学习(3)使用SRIO IP核进行设计。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

前言

本文将通过使用SRIO IP核实现数据通信,重点在于打通数据链路,具体的协议内容设计并非重点,打通了链路大家自己根据设计需求来即可。

一、设计框图

看了前面高速接口的一些设计,大家应该也比较熟悉xilinx的高速接口设计风格了,无非就是时钟、复位、common还有IP核。
r_st_current != r_st_next,高速接口学习,学习,tcp/ip,fpga开发

二、模块介绍

复位和时钟模块在上一篇介绍时钟和复位的时候进行了介绍。与之前高速接口不同的是RapidIO有一套自己的交互协议规范,所以在基于FPGA进行设计的时候,需要按照规范进行传输数据和解析数据。我们重点不在于这块,因为我没有接触过这方面的需求,所以暂时只是可以使IP核实现正常的通信即可。
以下是一个很简单的数据收发模块,参考FPGA奇哥:https://space.bilibili.com/497026889/?spm_id_from=333.999.0.0

该代码实现以下功能:

  1. 发起一次写事务
  2. 发起一次门铃事件
  3. 发起一次读事件
  4. 发起一次消息事件

由于我是在FPGA上进行通信,所以整个实验仅仅是实现了这些消息的传输过程,并没有所谓的DMA,中端处理等。

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       
);
/******************************function*****************************/

/******************************parameter****************************/

/******************************mechine******************************/
localparam              P_ST_IDLE           = 0 ,
                        P_ST_WRITE          = 1 ,
                        P_ST_DB             = 2 ,
                        P_ST_READ           = 3 ,
                        P_ST_MESSAGE        = 4 ,
                        P_ST_END            = 5 ;

reg  [7 :0]             r_st_current            ;
reg  [7 :0]             r_st_next               ;
reg  [15:0]             r_st_cnt                ;
/******************************reg**********************************/
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_pkt_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*********************************/
wire                    w_m_axis_ireq_act       ;
wire                    w_s_axis_iresp_act      ;
wire                    w_s_axis_treq_act       ;
wire                    w_m_axis_tresp_act      ;
/******************************component****************************/

/******************************assign*******************************/
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_axis_ireq_act   = m_axis_ireq_tvalid & m_axis_ireq_tready;
assign w_s_axis_iresp_act  = s_axis_iresp_tvalid & s_axis_iresp_tready;
assign w_s_axis_treq_act   = s_axis_treq_tvalid & s_axis_treq_tready;
assign w_m_axis_tresp_act  = m_axis_tresp_tvalid & m_axis_tresp_tready;
/******************************always*******************************/
always@(posedge i_clk,posedge i_rst) 
begin
    if(i_rst) 
        r_st_current <= P_ST_IDLE;
    else 
        r_st_current <= r_st_next;
end

always@(*)
begin
    case(r_st_current)
        P_ST_IDLE       :r_st_next <= r_st_cnt == 1000                          ? P_ST_WRITE    : P_ST_IDLE     ;
        P_ST_WRITE      :r_st_next <= w_m_axis_ireq_act & rm_axis_ireq_tlast    ? P_ST_DB       : P_ST_WRITE    ;
        P_ST_DB         :r_st_next <= w_m_axis_ireq_act & rm_axis_ireq_tlast    ? P_ST_READ     : P_ST_DB       ;
        P_ST_READ       :r_st_next <= w_s_axis_iresp_act & s_axis_iresp_tlast   ? P_ST_MESSAGE  : P_ST_READ     ;
        P_ST_MESSAGE    :r_st_next <= w_m_axis_ireq_act & rm_axis_ireq_tlast    ? P_ST_END      : P_ST_MESSAGE  ;
        P_ST_END        :r_st_next <= P_ST_IDLE;
        default         :r_st_next <= P_ST_IDLE;
    endcase 
end

always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        r_st_cnt <= 'd0;
    else if(r_st_current != r_st_next)
        r_st_cnt <= 'd0;
    else 
        r_st_cnt <= r_st_cnt + 1;
end

//======================Initiator===========================//
//组包逻辑
always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        rs_axis_treq_tready <= 'd0;
    else 
        rs_axis_treq_tready <= 'd1;
end

always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        rs_axis_iresp_tready <= 'd0;
    else 
        rs_axis_iresp_tready <= 'd1;
end

always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        rm_axis_ireq_tvalid <= 'd0;
    else if(w_m_axis_ireq_act && rm_axis_ireq_tlast)
        rm_axis_ireq_tvalid <= 'd0;
    else if(r_st_current == P_ST_WRITE && r_st_cnt == 0)
        rm_axis_ireq_tvalid <= 'd1;
    else if(r_st_current == P_ST_DB && r_st_cnt == 0)
        rm_axis_ireq_tvalid <= 'd1;
    else if(r_st_current == P_ST_READ && r_st_cnt == 0)
        rm_axis_ireq_tvalid <= 'd1;
    else if(r_st_current == P_ST_MESSAGE && r_st_cnt == 0)
        rm_axis_ireq_tvalid <= 'd1;
    else 
        rm_axis_ireq_tvalid <= rm_axis_ireq_tvalid;
end

always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        rm_axis_ireq_tlast <= 'd0;
    else if(w_m_axis_ireq_act && rm_axis_ireq_tlast)
        rm_axis_ireq_tlast <= 'd0;
    else if(r_st_current == P_ST_DB && r_st_cnt == 0)
        rm_axis_ireq_tlast <= 'd1;
    else if(r_st_current == P_ST_MESSAGE && w_m_axis_ireq_act)
        rm_axis_ireq_tlast <= 'd1;
    else if(r_st_current == P_ST_READ && r_st_cnt == 0)
        rm_axis_ireq_tlast <= 'd1;
    else if(r_st_current == P_ST_WRITE && r_pkt_cnt == 32 - 1)
        rm_axis_ireq_tlast <= 'd1;
    else 
        rm_axis_ireq_tlast <= rm_axis_ireq_tlast;
end

always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        rm_axis_ireq_tdata <= 'd0;
    else if(r_st_current == P_ST_WRITE && r_st_cnt == 0)
        rm_axis_ireq_tdata <=  {8'd0,4'b0101,4'b0100,1'b0,2'b1,1'b0,8'd255,2'b0,34'd0};
    else if(r_st_current == P_ST_DB && r_st_cnt == 0)
        rm_axis_ireq_tdata <= {8'd0,4'b1010,4'd0,1'b0,2'b0,1'b0,8'd0,2'b0,2'b0,8'd0,8'd0,16'd0};
    else if(r_st_current == P_ST_READ && r_st_cnt == 0)
        rm_axis_ireq_tdata <= {8'd0,4'b0010,4'd4,1'b0,2'b0,1'b0,8'd255,2'b0,34'd0};
    else if(r_st_current == P_ST_MESSAGE && r_st_cnt == 0)
        rm_axis_ireq_tdata <= {4'd0,4'd0,4'b1011,4'd0,1'b0,2'b0,1'b0,8'd63,2'b0,34'd0};
    else if(w_m_axis_ireq_act)
        case(r_pkt_cnt)
            0       :rm_axis_ireq_tdata <= {4{r_pkt_cnt}};
            default :rm_axis_ireq_tdata <= {4{r_pkt_cnt}};
        endcase 
    else 
        rm_axis_ireq_tdata <= rm_axis_ireq_tdata;
end

always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        r_pkt_cnt <= 'd0;
    else if(r_pkt_cnt == 32 && w_m_axis_ireq_act)
        r_pkt_cnt <= 'd0;
    else if(r_st_current == P_ST_WRITE && w_m_axis_ireq_act)
        r_pkt_cnt <= r_pkt_cnt + 1;
    else 
        r_pkt_cnt <= r_pkt_cnt;
end

always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        rm_axis_ireq_tkeep <= 8'hff;
    else 
        rm_axis_ireq_tkeep <= 8'hff;
end     
 
always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        rm_axis_ireq_tuser <= 'd0;
    else 
        rm_axis_ireq_tuser <= 'd0;
end

//==================================Target===========================//
always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        r_treq_cnt <= 'd0;
    else if(w_s_axis_treq_act && s_axis_treq_tlast)
        r_treq_cnt <= 'd0;
    else if(w_s_axis_treq_act)
        r_treq_cnt <= r_treq_cnt + 1;
    else 
        r_treq_cnt <= r_treq_cnt;
end

always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        r_read_cmd <= 'd0;
    else if(w_s_axis_treq_act && r_treq_cnt == 0)
        r_read_cmd <= s_axis_treq_tdata[55:48];
    else 
        r_read_cmd <= r_read_cmd;
end

always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        r_read_cmd_valid <= 'd0;
    else if(w_s_axis_treq_act && r_treq_cnt == 0)
        r_read_cmd_valid <= 'd1;
    else 
        r_read_cmd_valid <= 'd0;
end


always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        r_read_triger <= 'd0;
    else if(r_read_cmd_valid && r_read_cmd == {4'b0010,4'd4})
        r_read_triger <= 'd1;
    else 
        r_read_triger <= 'd0;
end

/*----带数据的响应报文----*/
always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        rm_axis_tresp_tvalid <= 'd0;
    else if(w_m_axis_tresp_act && rm_axis_tresp_tlast)
        rm_axis_tresp_tvalid <= 'd0;
    else if(r_read_triger)
        rm_axis_tresp_tvalid <= 'd1;
    else
        rm_axis_tresp_tvalid <= rm_axis_tresp_tvalid;
end

 
always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        rm_axis_tresp_tlast <= 'd0;
    else if(w_m_axis_tresp_act && rm_axis_tresp_tlast)
        rm_axis_tresp_tlast <= 'd0;
    else if(r_read_cnt == 32 - 0)
        rm_axis_tresp_tlast <= 'd1;
    else
        rm_axis_tresp_tlast <= rm_axis_tresp_tlast;
end
 
always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        rm_axis_tresp_tdata <= 'd0;
    else if(r_read_triger)
        rm_axis_tresp_tdata <= {8'd0,4'b1101,4'b1000,1'b1,2'd1,1'b0,8'd0,2'd0,34'd0};
    else if(w_m_axis_tresp_act)
        rm_axis_tresp_tdata <= {4{r_read_cnt - 1}};
    else
        rm_axis_tresp_tdata <= rm_axis_tresp_tdata;
end

always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        r_read_cnt <= 'd0;
    else if(r_read_cnt == 32 && w_m_axis_tresp_act)
        r_read_cnt <= 'd0;
    else if(r_read_triger || (r_read_cnt && w_m_axis_tresp_act))
        r_read_cnt <= r_read_cnt + 1;
    else 
        r_read_cnt <= r_read_cnt;
end

always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        rm_axis_tresp_tkeep <= 'd0;
    else
        rm_axis_tresp_tkeep <= 8'hff;
end
 
always@(posedge i_clk,posedge i_rst)
begin
    if(i_rst)
        rm_axis_tresp_tuser <= 'd0;
    else
        rm_axis_tresp_tuser <= 'd0;
end     

endmodule

三、上板验证

三次last信号分别表示了写事务、门铃以及读事务,发起端通过ireq通道发送,目的端通过treq接收。

r_st_current != r_st_next,高速接口学习,学习,tcp/ip,fpga开发
这里是发起端通过iresp通道收到来自的目的端的带数据回应(针对于发起端发起的一次读事件,在目的端是通过tresp通道发送)
r_st_current != r_st_next,高速接口学习,学习,tcp/ip,fpga开发

总结

完整工程可参考:https://github.com/shun6-6/SRIO_IP_design文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-848786.html

到了这里,关于SRIO学习(3)使用SRIO IP核进行设计的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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    在当今的数字时代,社交媒体成为了企业进行网络推广的一个重要途径,其中,Facebook是最受欢迎的社交媒体之一,因为它可以让企业通过创建广告和页面来推广他们的产品或服务。 但是,使用Facebook进行网络推广时,很多企业会面临一个问题:不能大量注册账号。那么,这

    2024年01月25日
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  • ST股票预测模型(机器学习_人工智能)

    知己知彼,百战不殆;不知彼而知己,一胜一负;不知彼,不知己,每战必贻。--《孙子兵法》谋攻篇 ST股票 ST股票是指因连续两年净利润为负而被暂停上市的股票,其风险较高,投资者需要谨慎对待。这些公司可能面临着特殊的财务困难或其他问题,因此被市场视为风险较

    2024年01月18日
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  • SRIO——DIO通信模式

    使用SRIO进行通信需要大概注意以下几点: 1.初始化DSP的SRIO,主要是对SerDes进行配置,然后是Lane和Speed的配置,最后需要等待FPGA的LinK建立。 2.数据发送,DSP上提供的数据发送方法主要有两种,DirectIO和Message,主要区别为DirectIO需要TX和RX双方知道地址映射关系,而Message是通过

    2024年02月15日
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  • SRIO——板件通信的桥梁

    RapidIO是一种高性能、 低引脚数、 基于数据包交换的互连体系结构,是为满足和未来高性能嵌入式系统需求而设计的一种开放式互连技术标准。主要应用于嵌入式系统的互联,支持板间通信、芯片到芯片的通信,可以用作嵌入式设备的背板连接方式。 RapidIO使用了三层分级结

    2024年02月10日
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  • FPGA优质开源模块 - SRIO

    本文介绍一个FPGA常用模块:SRIO(Serial RapidIO)。SRIO协议是一种高速串行通信协议,在我参与的项目中主要是用于FPGA和DSP之间的高速通信。有关SRIO协议的详细介绍网上有很多,本文主要简单介绍一下SRIO IP核的使用和本工程的源代码结构。 由于Vivado中RapidIO IP核需要付费才能使

    2024年02月13日
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