zynq高频小数据量PS闭环的三个实验-第0课：目的和目标

参考

zynq高频小数据量PS闭环的三个实验-第0课：目的和目标

zynq高频小数据量PS闭环的三个实验-第1课：PL搭建

zynq高频小数据量PS闭环的三个实验-第2课：Vitis裸机测试

zynq高频小数据量PS闭环的三个实验-第3课：Linux驱动测试

目的

对比高频小数据量场景下 {GP,ACP} x {裸机,linux} 的各项指标。每个cycle固定交换64个u32。

测试矩阵

编号	PS接口	软件	数据交换	完成通知	目的
T1	GP	Bare-metal	AXI GP寄存器（64写+64读）	中断	基准性能
T2	GP	Linux	ioremap()+readl()/writel()	中断	Linux开销
T3	ACP	Bare-metal	ACP访问DDR	中断	ACP性能
T4	ACP	Linux	kmalloc()+virt_to_phys()，ACP访问DDR	中断	ACP+Linux性能

slot0 寄存器表 0x43c00000

读写是从PS角度看的

PS可以用 axi_lite独立访问 slot01 ~ slot0128,但是我为了PS能更高效的访问 slot01 ~ slot0128 引入 ACP

slot01 ~ slot0128 在ddr中有个映像 slot0_ddr1~slot0_ddr128

• 数据宽度：32bit
• 地址基址：P_SLOT_BASE = 0
• 寄存器总数：129
• 地址范围：slot0[0] ~ slot0[128]

寄存器	地址	访问	说明
slot0[0]	0	W1P	控制寄存器
slot0[1] ~ slot0[64]	1 ~ 64	R/W	PS读窗口，PL用ACP 把这 64 个 u32 写入DDR
slot0[65] ~ slot0[128]	65 ~ 128	R/W	PS写窗口，PL用ACP 从DDR读64个u32到这里

CTRL (slot0[0])

Bit	名称	说明
0	acq_en	电平信号,1:使能采集 0:关闭采集
1	acq_done_flag	采集完成中断,PS读取后自动清0
2	ctrl_valid	写窗口数据控制有效,PS写入1后自动清0
3	mode	0：GP模式 1:ACP模式
4	busy	只读状态,PL正在搬运数据
5	acp_err	只读状态,ACP读写响应错误
15~6	Reserved	保留
31:16	acq_freq	中断频率,单位Hz

测试流程

1. 初始化 GP 寄存器窗口：裸机 shell 执行 app_init_reg <x>，初始化 slot0[1] ~ slot0[128] 为 n+x。
2. 初始化 ACP DDR 映像窗口：裸机 shell 执行 app_init_ddr_reg <x>，初始化 slot0_ddr[1] ~ slot0_ddr[128] 为 n+x。
3. 启动 GP 周期采集：裸机 shell 执行 axi_test <freq_hz>，等价于 mode=0, acq_en=1, acq_freq=freq_hz，命令本身不等待中断。
4. 启动 ACP 周期采集：裸机 shell 执行 acp_test <freq_hz>，等价于 mode=1, acq_en=1, acq_freq=freq_hz，命令本身不等待中断。
5. GP模式：PL 以 acq_freq Hz 产生中断；裸机 ISR 读取 slot0[0~64] 清除 acq_done_flag 并统计时间。
6. ACP模式：PL 以 acq_freq Hz 为周期，把 slot0[1] ~ slot0[64] 转移到 slot0_ddr[1~64] 并产生中断; 裸机 ISR 读取 slot0_ddr1\~64，再写 slot0[0].2=1 通知 PL 拉回 DDR 写窗口到 slot0[65] ~ slot0[128]，不再修改 DDR 数据窗口。
7. 查询统计：裸机 shell 执行 get_info，查看中断次数、中断间隔、响应次数和响应耗时。

用AtShell制作12个命令

序号	命令 (Command)	描述 (Description)
0	help	命令列表
1	clean	清屏
2	read	GP 读 slot0 的129个 u32
3	write	GP 写 slot0
4	acp_read	读 slot0_ddr
5	acp_write	写 slot0_ddr
6	axi_test	GP loop测试
7	acp_test	ACP loop 测试
8	app_init_reg	初始化 slot00\~128
9	app_init_ddr_reg	初始化 slot0_ddr0\~128
10	stop	停止，复位，清0
11	get_info	统计测试的信息

$:0
AtShell commands:
 0.help                 - list cmd
 1.clean                - clean screen
 2.read                 - read reg
 3.write                - write reg
 4.acp_read             - acp read window
 5.acp_write            - acp write window
 6.axi_test             - axi reg loop
 7.acp_test             - acp ddr loop
 8.app_init_reg         - app_init_reg
 9.app_init_ddr_reg     - app_init_ddr_reg
10.stop                 - stop slot0 acq
11.get_info             - slot0 irq info
$:11
mode=GP freq=0Hz irq_cnt=0 irq_interval_ns=0 irq_exec_ns=0 loop_cnt=0 loop_ns=0 ps_rd64_ns=0 ps_wr64_ns=0