使用DDR4控制器实现多通道数据读写(十三)

一、概述

在上一章节中使用仿真简单验证了interconnect的功能,使用四个axi4的主端口同时发起读写命令,经过interconnect后,将这些读写指令依次发给ddr4控制器。Ddr4控制器响应后再依次将响应发送到各个通道。从而实现多通道读写ddr4控制器的功能。

本章节继上一章节来概述实现的具体过程。

测试功能模块框图:

二、测试模块说明

通道0测试模块接口列表:

三、测试模块代码

module chnl_test_0(

input wire chnl_clk_0,

input wire chnl_rst_0,

//wr

output reg wr_start_0,

output reg 31:0 awaddr_in_0,

output reg 7:0 awlen_in_0,

output reg 511:0 wdata_in_0,

input wire wvalid_0,

input wire wready_0,

input wire 31:0 awaddr_cnt_0,

input wire wr_busy_0,

//rd

output reg rd_start_0,

output reg 31:0 araddr_in_0,

output reg 7:0 arlen_in_0,

input wire 511:0 rd_data_0,

input wire rd_en_0,

input wire 31:0 araddr_cnt_0,

input wire rd_end_0,

input wire rd_busy_0

);

reg 31:0 clk_cnt;

always @(posedge chnl_clk_0) begin

if (chnl_rst_0) begin

clk_cnt <= 0;

end

else if (clk_cnt <= 'd999) begin

clk_cnt <= clk_cnt + 1;

end

end

always @(posedge chnl_clk_0) begin

if (chnl_rst_0) begin

wr_start_0 <= 0;

end

else if (clk_cnt == 'd990) begin

wr_start_0 <= 1;

end

else begin

wr_start_0 <= 0;

end

end

always @(posedge chnl_clk_0) begin

if (chnl_rst_0) begin

awaddr_in_0 <= 0;

end

else if (clk_cnt == 'd990) begin

awaddr_in_0 <= 0;

end

else begin

awaddr_in_0 <= 0;

end

end

always @(posedge chnl_clk_0) begin

if (chnl_rst_0) begin

awlen_in_0 <= 0;

end

else if (clk_cnt == 'd990) begin

awlen_in_0 <= 'd127;

end

else begin

awlen_in_0 <= 0;

end

end

always @(posedge chnl_clk_0) begin

if (chnl_rst_0) begin

wdata_in_0 <= 0;

end

else if (wr_busy_0 == 0) begin

wdata_in_0 <= 0;

end

else if (wvalid_0 && wready_0) begin

wdata_in_0 <= wdata_in_0 + 1;

end

end

always @(posedge chnl_clk_0) begin

if (chnl_rst_0) begin

rd_start_0 <= 0;

end

else if (clk_cnt == 'd999) begin

rd_start_0 <= 1;

end

else begin

rd_start_0 <= 0;

end

end

always @(posedge chnl_clk_0) begin

if (chnl_rst_0) begin

araddr_in_0 <= 0;

end

else if (clk_cnt == 'd999) begin

araddr_in_0 <= 0;

end

else begin

araddr_in_0 <= 0;

end

end

always @(posedge chnl_clk_0) begin

if (chnl_rst_0) begin

arlen_in_0 <= 0;

end

else if (clk_cnt == 'd999) begin

arlen_in_0 <= 'd127;

end

else begin

arlen_in_0 <= 0;

end

end

endmodule

测试模块说明:

1、产生写开始标志:

使用计数器来触发读写开始标志,计数器计数到'd1000时停止计数。当计数器计数到'd990时产生写开始标志。

2、产生写起始地址:

与写开始标志同时产生。写地址可以为0,或者为64的整数倍,因为每个数据都需要64个地址来存储,ddr4的地址空间为4GB,使用64的整数倍作为起始地址,这样当写到ddr4的最后一个地址空间时,可以将完整的512位数据存储进去。如果将随意的地址作为写起始地址,当写到ddr4的最后一个地址空间时,不足以将完整的512位数据放进去。最后一个512位数据的地址空间不足64位,还需要使用掩码来将数据分开,而被掩掉的数据还需要写进ddr4的低位空闲地址中。这样不仅写入数据难度增加,后期读取数据的时候也不方便。所以使用64的整数倍作为起始地址,这样当ddr4写到最后的地址空间时,512位的数据也正好可以存储进去。

3、产生写长度:

与写开始标志同时产生。ddr4支持最高256突发长度.输入的写长度值最高为255。在测试代码中给的是127,写入128个数据。

4、产生读开始标志:

为了可以读出写入的数据,所以产生读开始标志时刻相比写开始标志晚几个时钟周期,当计数器计数到'd999时产生读开始标志。

5、产生读起始地址:

与读开始标志同时产生。我们的目的时将写入的数据读出来,所以读起始地址与写起始地址相同。

6、产生读长度:

与写开始标志同时产生。读长度与写长度相同。

复制代码
以上为通道0的测试代码,与另外三个通道的测试代码大同小异,需要注意的是起始地址不要与其他通道冲突,不然在同一地址下,后写入的数据会将先写入的数据覆盖,导致读出该地址的数据为后写入的数据。例如通道0从地址0开始写入128个数据,那么本次写突发后,地址增加到64*128=8192,那么其他通道的读写地址应该避免在0-8192区间。

三、章节总结

本章节概述了测试模块的代码说明,详细讲解了如何产生读写信号,和突发地址和突发长度的注意事项。下一章节再继续讲述与interconnect交互的axi读写模块。

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