動作環境
- Windows 10 Pro
- Vivado v2019.1
- CORA Z7 (Z7-07S)
概要
spi ADCにて8MS/sのデータをPLで取込み、そのデータをPSから任意タイミングで読みたい。
そのための予備的な技術情報整理を進めている。
今回はPLでBRAMに書き込み、PSから読み取る実装について整理しておく。
- Verilog HDLでBRAMに書き込む
- 接続相手はBlock Memory Generatorのブロック
- XSDKでPSからBRAMを読み取る
- メモリ指定読み出し
内容
Verilog HDLコード
bramWriter.v
`default_nettype none
/*
N個のデータをBRAMに書き込む
### 動作
リセット直後にN個のデータを書き込む
[SHIFT_VAL]からインクリメントされた値が書かれる
BRAM(Block Memory Generator IP)に接続して使用する
*/
module bramWriter
(
input wire clk,
input wire resetn,
output reg [31:0] addr_0,
output reg [31:0] data_0,
output reg [3:0] we_0 // Write Enable
);
localparam NUM_DATA = 128; // 書き込むデータ数
localparam SHIFT_VAL = 100; // データをこの値からインクリメントする
reg [31:0] counter; // 書き込みアドレス値に使う
always @(posedge clk) begin
if(resetn == 0) begin // リセット時の初期化
counter <= 0;
we_0 <= 4'h0;
end else begin // 通常処理 (nominal path)
if(counter < NUM_DATA) begin
counter <= counter + 1;
we_0 <= 4'hF; // Write Enable ON
end else begin
we_0 <= 4'h0; // Write Enable OFF
end
addr_0 <= {counter[29:0], 2'b00}; // 書き込みアドレス. 2'b00: アドレスを4ずつずらすため
data_0 <= counter + SHIFT_VAL; // 書き込みデータ
end
end
endmodule // bramWriter
`default_nettype wire
テストベンチ
bramWriter_tb.v
`timescale 1ns / 1ps
module bramWriter_tb();
localparam STEP = 8;
localparam CLKNUM = 800;
// for input
reg CLK;
reg RSTN;
// for output
wire [31:0] addr0;
wire [31:0] data0;
wire [3:0] we0;
bramWriter bramWriter(
.clk(CLK),
.resetn(RSTN),
.addr_0(addr0),
.data_0(data0),
.we_0(we0)
);
always begin
CLK = 0; #(STEP/2);
CLK = 1; #(STEP/2);
end
initial begin
// 初期化
RSTN = 1;
#(STEP*5) RSTN = 0;
#(STEP*5) RSTN = 1;
// CLK処理
#(STEP*CLKNUM);
$stop;
end
endmodule
Run Simulation結果
Run Simulationで100usまで実行した結果は以下の通り。
リセット解除直後の書き込みは以下の通り。
アドレス0x00に対して0x64(100)が書き込まれることを確認できた。
Block DesignとAddress
bramWriter.vを「Add Module to Block Design」してBlock Designに配置した。
Zynqを追加して、PSからBRAM読み取りできるように配置配線した。
Block Memory Generatorの設定は以下の通り。
Address Editorペインは以下の通り。
XSDK実装
上記にてbitstreamを生成した。
以下のXSDK用コードを用意した。
xbram_example.c
# include <stdio.h>
# include "xil_printf.h"
# include "xparameters.h"
# include "xbram.h"
# define BRAM_BASE (XPAR_BRAM_0_BASEADDR)
int main()
{
printf("Hello 1030\r\n");
u32 *brams = (u32 *)BRAM_BASE; // 配列アクセス用
for(int idx = 0; idx < 100; idx++) {
printf("value in BRAM %ld\r\n", brams[idx]);
}
return 0;
}
実行結果
値が100からインクリメントされることを確認できた（正常）。
関連
- PG058 : Block Memory Generator v8.4