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zc702-自定義AXI-IP核實驗

目的:

自定義一個IP核,通過AXI匯流排與ARM系統連線

環境:

Win7 32bit

Vivado2014.4.1

Xilinx sdk2014.4

開發板:

Zc702

第一步:

         新建一個自定義的HDL模組,本實驗新建一個16位加法器,儲存為test.v,程式碼如下

module test(

  input [15:0] a,

  input [15:0] b,

  input clk,

  output reg [15:0] sum

   );

 [email protected](posedge clk)

 begin

  sum  <= a +b ;

 end

endmodule

第二步:

         新建一個IP核,開啟vivado,在tools中選中新建IP核

 

點選Next,


選中新建AXI外設選項,


填好資訊,點選next,


填好引數,這裡就用預設的即可,


然後點選finish。

之後會開啟一個這個新建的IP核工程,檢視


新建的時候是沒有test.v加入到工程的,雙擊myip_v1_0_AXI_inst-myip_v1_0_S00_AXI.v

 

上面這段程式碼,主要就是定義了使用的引數,也是我們在新建IP核預先設定的引數,資料寬32位,地址寬4位;

在引數設定之後,這段註釋就是讓使用者可以新增需要的埠了,在本次實驗中是不需要新增的;

 

看接下來的程式:


系統預設的第一個輸入埠S_AXI_ACLK為時鐘,然後S_AXI_ARESETN是復位;

接下來S_AXI_AWADDR是寫地址,後面暫略,

從註釋就可以看到是安全級別的選項,這個是AXI的標準後續再談;

還有一個埠S_AXI_WDATA就是寫入的資料;

部分埠這裡就不說明了,可以直接看註釋,直接看馬上用到的幾個埠:


S_AXI_ARADDR是讀IP核的地址,S_AXI_RDATA是被讀的暫存器;

接下來看

新建的時候會看到4個slv_reg暫存器,實驗中又添加了一個

reg [C_S_AXI_DATA_WIDTH-1:0]    slv_reg4;

又添加了一條:

wire   [C_S_AXI_DATA_WIDTH-1:0] sumout;

主要是為了把test.v這個模組新增進來;

這幾個暫存器在

 

這幾條程式碼顯示,在往自定義的IP核內寫資料是會將資料寫到剛才定義的幾個暫存器內的,當然這些暫存器使用者都是可以自己改的,這個實驗就不更改了;

那麼,使用者是往哪一個地址寫資料呢?那麼看這裡:

根據上面的定義,

ADDR_LSB=2,OPT_MEM_ADDR_BITS =1;

也就是往地址段axi_awaddr[3:2]部分寫的話就會將資料寫入這4個暫存器,同理在讀資料的時候也是,具體看程式碼即可。

前面看到是使用者寫資料及其IP核接收到的資料暫存器,下面是IP核的輸出資料,也就是使用者在讀IP核時被讀的暫存器:


這裡在實驗中,做了一些更改,將slv_reg0,變為了slv_reg4;

最後在使用者邏輯部分,新增例化的模組。

 

然後

到這介面之後,檢視左側的檢查選項是否都已經打勾,沒打勾的話選中哪一個選項做一些簡單確認即可完成,最後打包IP核,儲存為zip的格式。

將IP核工程關閉,新建一個系統檔案或者開啟一個example工程,在工程內新增新建的ip核,當然需要將新建的ip核包含在工程內,如圖:

 

在工程內新增自己的IP之後,自動分配一下地址:

 

然後確認無誤,,生成bitstream。

稍等片刻之後,沒有報錯,然後export hardware,之後再launch SDk,

 

開啟SDK後,需要新建一個application,

用最簡單的helloworld工程樣板即可,然後修改程式碼:

#include <stdio.h>

#include "platform.h"

#include "xbasic_types.h"

#include "xparameters.h"

#include "xil_io.h"

Xuint32*baseaddr_p=(Xuint32*)XPAR_MYIP_0_S00_AXI_BASEADDR;

int main()

{

   init_platform();

   print("Hello World\n\r");

   print("My_IP Test.....\n\r");

   //*(baseaddr_p+0)=0x00020003;

   Xil_Out32(XPAR_MYIP_0_S00_AXI_BASEADDR,0x11111111);

   Xil_Out32(XPAR_MYIP_0_S00_AXI_BASEADDR+0x4,0x2);

   Xil_Out32(XPAR_MYIP_0_S00_AXI_BASEADDR+0x8,0x990);

   Xil_Out32(XPAR_MYIP_0_S00_AXI_BASEADDR+0xc,0x100);

   u32r0,r1,r2,r3;

   r0=Xil_In32(XPAR_MYIP_0_S00_AXI_BASEADDR);

   r1=Xil_In32(XPAR_MYIP_0_S00_AXI_BASEADDR+0x4);

   r2=Xil_In32(XPAR_MYIP_0_S00_AXI_BASEADDR+0x8);

   r3=Xil_In32(XPAR_MYIP_0_S00_AXI_BASEADDR+0xc);

   xil_printf("r0=%0X r1=%0X r2=%0Xr3=%0X  \n\r",r0,r1,r2,r3);

   cleanup_platform();

   return0;

}

新增的xparameters.h標頭檔案包含了自定義的IP的系統地址:

 

編譯之後,先將bit檔案下載到fpga,然後run,看到


好了,實驗結束。