(原创)由XPS生成AXI Lite 从设备IP模板我们能学到的东西

查看由XPS的向导生成的AXI Lite IP代码模板中,我们能学习到用户自定义IP的结构和实现方式。拿写寄存器来说,我们能看到这样的一段代码

 1   // implement slave model register(s)
 2   always @( posedge Bus2IP_Clk )
 3     begin
 4 
 5       if ( Bus2IP_Resetn == 1'b0 )
 6         begin
 7           slv_reg0 <= 0;
 8           slv_reg1 <= 0;
 9           slv_reg2 <= 0;
10           slv_reg3 <= 0;
11           slv_reg4 <= 0;
12           slv_reg5 <= 0;
13           slv_reg6 <= 0;
14           slv_reg7 <= 0;
15         end
16       else
17         case ( slv_reg_write_sel )
18           8'b10000000 :
19             for ( byte_index = 0; byte_index <= (C_SLV_DWIDTH/8)-1; byte_index = byte_index+1 )
20               if ( Bus2IP_BE[byte_index] == 1 )
21                 slv_reg0[(byte_index*8) +: 8] <= Bus2IP_Data[(byte_index*8) +: 8];
22           8'b01000000 :
23             for ( byte_index = 0; byte_index <= (C_SLV_DWIDTH/8)-1; byte_index = byte_index+1 )
24               if ( Bus2IP_BE[byte_index] == 1 )
25                 slv_reg1[(byte_index*8) +: 8] <= Bus2IP_Data[(byte_index*8) +: 8];
26           8'b00100000 :
27             for ( byte_index = 0; byte_index <= (C_SLV_DWIDTH/8)-1; byte_index = byte_index+1 )
28               if ( Bus2IP_BE[byte_index] == 1 )
29                 slv_reg2[(byte_index*8) +: 8] <= Bus2IP_Data[(byte_index*8) +: 8];
30           8'b00010000 :
31             for ( byte_index = 0; byte_index <= (C_SLV_DWIDTH/8)-1; byte_index = byte_index+1 )
32               if ( Bus2IP_BE[byte_index] == 1 )
33                 slv_reg3[(byte_index*8) +: 8] <= Bus2IP_Data[(byte_index*8) +: 8];
34           8'b00001000 :
35             for ( byte_index = 0; byte_index <= (C_SLV_DWIDTH/8)-1; byte_index = byte_index+1 )
36               if ( Bus2IP_BE[byte_index] == 1 )
37                 slv_reg4[(byte_index*8) +: 8] <= Bus2IP_Data[(byte_index*8) +: 8];
38           8'b00000100 :
39             for ( byte_index = 0; byte_index <= (C_SLV_DWIDTH/8)-1; byte_index = byte_index+1 )
40               if ( Bus2IP_BE[byte_index] == 1 )
41                 slv_reg5[(byte_index*8) +: 8] <= Bus2IP_Data[(byte_index*8) +: 8];
42           8'b00000010 :
43             for ( byte_index = 0; byte_index <= (C_SLV_DWIDTH/8)-1; byte_index = byte_index+1 )
44               if ( Bus2IP_BE[byte_index] == 1 )
45                 slv_reg6[(byte_index*8) +: 8] <= Bus2IP_Data[(byte_index*8) +: 8];
46           8'b00000001 :
47             for ( byte_index = 0; byte_index <= (C_SLV_DWIDTH/8)-1; byte_index = byte_index+1 )
48               if ( Bus2IP_BE[byte_index] == 1 )
49                 slv_reg7[(byte_index*8) +: 8] <= Bus2IP_Data[(byte_index*8) +: 8];
50           default : begin
51             slv_reg0 <= slv_reg0;
52             slv_reg1 <= slv_reg1;
53             slv_reg2 <= slv_reg2;
54             slv_reg3 <= slv_reg3;
55             slv_reg4 <= slv_reg4;
56             slv_reg5 <= slv_reg5;
57             slv_reg6 <= slv_reg6;
58             slv_reg7 <= slv_reg7;
59                     end
60         endcase
61 
62     end // SLAVE_REG_WRITE_PROC

代码实现的功能是将总线上的数据按字节写入到寄存器中。代码中有: 

slv_reg0~slv_reg7为8个寄存器

C_SLV_DWIDTH为数据位宽,是一个参数

slv_reg_write_sel 为寄存器选择信号,如slv_reg_write_sel = 8‘1000_0000时,slv_reg0将在写操作时被选中。

Bus2IP_Data为写数据端口

Bus2IP_BE为字节使能信号

从这段代码中,我们可以看到:

1、AXI Lite 从设备接口也是memory mapped的,但不像AVALON memory mapped 。一个从设备的基地址C_BASEADDR设定后,设备的寄存器是通过Bus2IP_WrCE / Bus2IP_RdCE 信号(这里即slv_reg_write_sel) 信号选择的。当然,slv_reg_write_sel 信号的编码源是地址线,AXI Lite 规定最高位为1时的基地址,在这里slv_reg_write_sel 为8’b1000_0000,寄存器slv_reg0地址就是基地址;slv_reg_write_sel 为8’b0100_0000,寄存器slv_reg1地址就是基地址+0x04;以此类推。从设备的地址空间由参数设定,而不是由地址线直接决定。

2、对于寄存器中的字节,代码是这样实现

1 for ( byte_index = 0; byte_index <= (C_SLV_DWIDTH/8)-1; byte_index = byte_index+1 )
2     if ( Bus2IP_BE[byte_index] == 1 )
3        slv_reg3[(byte_index*8) +: 8] <= Bus2IP_Data[(byte_index*8) +: 8];

假如数据宽度C_SLV_DWIDTH是32bit,那么把参数用数字代入后,代码是这样的

1  for ( byte_index = 0; byte_index <= 3; byte_index = byte_index+1 )
2     if ( Bus2IP_BE[byte_index] == 1 )
3         slv_reg3[(byte_index*8) +: 8] <= Bus2IP_Data[(byte_index*8) +: 8];

很好理解,就是字节使能Bus2IP_BE对应为有效,则将对应字节从数据总线传输到相应寄存器上。能看到XPS生成的模板,很巧妙的用到了这样的表达式

slv_reg3[(byte_index*8) +: 8] <= Bus2IP_Data[(byte_index*8) +: 8];

形式即为

a[startbit+: 8] <= b[startbit +: 8];

8为长度,等效为

a[startbit+7: startbit] <= b[startbit+7: startbit]

这种简略写法可以在以后的编程中参考

原文地址:https://www.cnblogs.com/surpassal/p/2721655.html