1,
CPU:中央处理器
大脑,来去计算核心,执行指令,是具体的执行者,是根据 ARM 标准造出来的具体芯片。
ARM:处理器架构/IP
设计图纸/标准,ARM 设计了一套CPU 的指令集和架构方案,规定CPU长什么样,怎么干活。
PS:处理系统
集成了各种部件的完整系统级芯片 (SoC) 。在 FPGA(现场可编程门阵列)开发中,PS 特指 Zynq 等芯片中那部分类似于单片机 / 手机的完整操作系统区域 。它不仅仅是一个 CPU,而是包含了 CPU + 内存(DDR内存控制器) + 接口 + 总线 的一整套完整系统。
在 Zynq 芯片中,PS 区域通常包含 2-4 个 ARM 架构的 CPU 核。
PS 端控制寄存器:强调的是数据从"硬核区"传到了你的"逻辑区(PL)"。
ARM 跑代码:强调的是你在用 C 语言写指令,而不是在写 Verilog 线网。
CPU 占用率:是在关心这个核心算力够不够处理你的通信协议栈。
2,
发射链路(TX):
PS(DDR内存)→AXI DMA→(MM2S)→mac_inst→phy_inst→adda-intf_inst→出去
接收链路(RX):
进来→adda_intf_inst→phy_inst→mac_inst→AXI DMA→(S2MM)→PS(DDR内存)
2.1,DMA(直接内存访问)数据搬运
在通信系统中,如果你想发一个 1MB 的文件,靠 CPU 一个寄存器一个寄存器地写会把 ARM 累死。于是 ARM 会把数据放在 DDR 内存里,然后告诉 DMA 控制器:"去,把这块内存搬到 FPGA 里。"
msg_receive 模块就是负责在 PL(FPGA)这一端,把 DMA 搬过来的高速数据流接收下来,并转换成你的物理层能听懂的格式。
2.2, AXI-Stream (AXIS) 协议:数据流的黄金标准
注意端口名里的 tdata、tlast、tready、tvalid。这是 Xilinx 甚至整个业界通用的 AXI-Stream 协议。
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ps2pl_msg_tdata:这是货车上的"货物"(数据)。 -
ps2pl_msg_tvalid:货车说:"我现在有货,这批货是有效的。" -
ps2pl_msg_tready:FPGA(接收端)说:"我准备好了,你卸货吧。" -
ps2pl_msg_tlast:货车说:"这是这批货的最后一箱!"(在通信里通常表示一帧数据的结束)。
2.3,内部秘密:FIFO 缓冲
虽然代码里只看到一个实例化的壳子,但 msg_receive 内部通常藏着一个 FIFO (先进先出存储器)。
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为什么要 FIFO? 因为 ARM 发数据的速度(AXI 总线速度)和你的物理层发射的速度(比如 SC-FDE 的符号速率)往往是不匹配的。
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缓存作用 :DMA 像倒水一样猛冲一波数据进来,存进 FIFO,然后你的
Physical_layer_core3再像吸管一样,按照采样率一点点把数据抽走。
2.4,流序
<1>,先从DDR内存获取user_msg_rd_dout,
经由DMA控制器到MAC层,
在MAC层里处理换成写进物理层的数据phy_wr_dout,
令assign phy_bytes_in_tdata = phy_wr_dout;,
送进去物理层 .bytes_in ( phy_bytes_in_tdata ),
2.5,重点
控制信号(寄存器)通常先于数据到达。
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第一步 :ARM 通过
reg_ctrl先把phy_mcs设置好(比如设为4,代表 16QAM)。 -
第二步 :ARM 再启动 DMA 往
msg_receive灌数据。 -
第三步:物理层根据已经设置好的"4号模式"去处理这些进来的数据。
数据链路层 →物理层 →射频芯片
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数据源头 :
ps2pl_msg_tdata(由 PS 端产生)。 -
中转站 :进入
msg_receive模块,输出user_msg_rd_dout。 -
核心加工 :进入
Physical_layer_core3的bytes_in端口。 -
输出波形 :从
Physical_layer_core3的data_dac_i / q出来。 -
物理出口 :连到
system_wrapper的引脚上,最终流向 AD9361。