[Vadim_nsk 0]

Потребовалось мне написать некий простой компонент. С написанием проблем не возникло, но вот с его тестированием возникли сложности. Обычно я разрабатывал компоненты отвязанные от стандартных шин с каким-нибудь FIFO на входе и выходе или простым интерфейсом. Там создаешь testbench, генерируешь сброс и клок, а далее просто скармливаешь на входе данные и читаешь их с выхода. Но AXI...

Описание компонента: Сейчас компонент содержит AXI-Lite для конфигурирования, и несколько AXI-Stream где собственно и происходит обработка независимых потоков данных. По сути клок везде один, но возможно, в будущем клок AXI-Lite будет другим, поэтому он выведен отдельно. Но вот AXI-Stream как Slave так и Master будут работать от одного клока, поэтому кучу клоков, я объединил в один, чтобы не было ни у кого соблазна подать на эти входы независимые клоки, чем создать мне головняк по синхронизации данных. Ниже картинка того, что у меня получилось. Мой компонент: "Normalizer_0".

Теперь надо бы создать testbench. И вот тут я сел в лужу...

1. Для работы с AXI нашел компоненты axi4stream_vip и axi_vip, но для работы с ними, как сказано в их описании, требуется знание SystemVerilog, его у меня нет. К тому же я не понимаю как в одном тестбенче можно описывать работу сразу двух компонентов.

2. Если я выброшу axi4stream_vip и axi_vip и выведу все AXI наружу, мне необходимо будет описать работу с AXI, что не исключает создание дополнительных ошибок уже снаружи.

3. Т.к. я знаю только VHDL, стал копать в этом направлении и нашел: UVVM (Universal VHDL Verification Methodology), но с VIVADO эта вещь напрямую не работает или я не сумел разобраться. Она работает с GVHDL. Но и с этим зверем я не справился.

4. Сама VIVADO при создании моего компонента создала шаблон testbench. Но увы, тоже на SystemVerilog, где есть куча ошибок, но я их не понимаю.

В каком направлении посоветуете двигаться, чтобы сформировать testbench, в котором, прописать регистры по шине AXI_Lite и скармливать по AXI-Steam тестовые данные, а на выходе их проверять, но не вдаваться в тонкости работы шины.

Упреждаю вопрос: "Зачем так сложно?". Будет не очень быстрый поток входных данных, но довольно ресурсоемкая обработка. Вот я и разделил вычислительные ресурсы между потоками таким образом.

[Tausinov 0]

Предлагаю посмотреть в сторону https://www.xilinx.com/products/intellectual-property/do-axi-bfm.html, есть документация с примерами.
С акси-стрим, вроде, сложностей не должно быть - там довольно простой "протокол".

[iosifk 3]

3 часа назад, Tausinov сказал:

Предлагаю посмотреть в сторону https://www.xilinx.com/products/intellectual-property/do-axi-bfm.html, есть документация с примерами.
С акси-стрим, вроде, сложностей не должно быть - там довольно простой "протокол".

Добавлю... наверняка на сайте открытых проектов есть проекты интерфейсных модулей, подключающихся к этой шине..,. И там в комплекте должны быть тестбенчи....

Но вообще можно на несинтезируемых конструкциях языка описать генератор данных для шины, а сами данные писать-читать из файла... и чтобы это прошло проще, поищите граф переходов для мастера шины. И по немы просто сделать автомат...

[yes 8]

On 8/2/2022 at 8:26 AM, Vadim_nsk said:

В каком направлении посоветуете двигаться, чтобы сформировать testbench, в котором, прописать регистры по шине AXI_Lite и скармливать по AXI-Steam тестовые данные, а на выходе их проверять, но не вдаваться в тонкости работы шины.

связываясь с ксайлинским AXI VIP вступаете в область профессиональной деятельности, где без system verilog никак. там в этих VIP используются и assertion-ы и возможность использовать в UVM тестбенчах. 

например, я склеил из опенсорсных кусков и своих представлених AXI мастера - дык этот VIP (конкретно assertion) мгновенно нашел несколько несоответствий. хотя и на симуляторе и в железе все вполне работало...

 

[slkhome 0]

On 8/2/2022 at 7:26 AM, Vadim_nsk said:

но не вдаваться в тонкости работы шины.

Вдаваться придется, рано или поздно.

Вот пример как у нас реализовали, для быстрого тестирования

    -- Write to AXI4-lite
    procedure axiWrite(
        constant Addr_in      : in    std_logic_vector(C_ADDRESS_SIZE-1 downto 0);-- Address to write to
        constant Data_in      : in    std_logic_vector(C_DATA_SIZE-1 downto 0);-- Data to write
        signal   Axi          : inout AXI_TYPE;-- AXI signals connected to slave
        signal   Clk_in       : in    std_logic;-- Clock to synchronize operation with
        constant Show_info_in : in    boolean := false;-- Display information in log about operation
        constant Timeout_in   : in    natural := 5)-- Maximum operation cycles before timeout error
    is
        variable axi_awready_asserted  : boolean := false;
        variable axi_wready_asserted   : boolean := false;
        variable axi_bvalid_asserted   : boolean := false;
        variable axi_bready_deasserted : boolean := false;
        variable axi_write_successful  : boolean := false;
    begin
        -- Setting signals controlled by slave to 'Z' state (in case AXI_TYPE wasn't initialized)
        Axi.awready_out   <= 'Z';
        Axi.wready_out    <= 'Z';
        Axi.bvalid_out    <= 'Z';
        Axi.bresp_bus_out <= (others => 'Z');

        -- Initializing master signals before transmission
        Axi.awprot_bus_in <= (others => '0');
        Axi.awvalid_in    <= '0';
        Axi.wstrb_in      <= (others => '1');
        Axi.wvalid_in     <= '0';
        Axi.bready_in     <= '0';

        -- Synchronizing transmission start to rising edge
        wait until rising_edge(Clk_in);

        -- Setting up address for writing
        Axi.awaddr_bus_in <= Addr_in;
        Axi.awvalid_in    <= '1';

        -- Setting up data for writing
        Axi.wdata_bus_in <= Data_in;
        Axi.wvalid_in    <= '1';

        for i in 0 to Timeout_in-1 loop
            wait until rising_edge(Clk_in);

            -- Check if address ready from slave was received
            if (Axi.awready_out = '1') then
                Axi.awvalid_in <= '0';
                axi_awready_asserted := true;
            end if;

            -- Check if data ready from slave was received
            if (Axi.wready_out = '1') then
                Axi.wvalid_in <= '0';
                axi_wready_asserted := true;
            end if;

            -- Check if write response from slave was received
            if (Axi.bvalid_out = '1') then
                Axi.bready_in <= '1';
                axi_bvalid_asserted := true;
            end if;

            -- If master asserted response ready, deassert it
            if (Axi.bready_in = '1') then
                Axi.bready_in <= '0';
                axi_bready_deasserted := true;
            end if;

            -- If operation was successful, set success flag and exit loop
            if ((axi_awready_asserted  = true)  and
                (axi_wready_asserted   = true)  and
                (axi_bvalid_asserted   = true)  and
                (axi_bready_deasserted = true)) then
                axi_write_successful := true;
                exit;
            end if;
        end loop;

        -- Display information if it was requested
        if ((Show_info_in = true) and (axi_write_successful = true)) then
            report "Successfully wrote " & integer'image(to_integer(signed(Data_in))) & " to address " & integer'image(to_integer(unsigned(Addr_in)));
        end if;

        -- Display error if write was unsuccessful
        if (axi_write_successful = false) then
            case Axi.bresp_bus_out is
                when "00" =>
                    report "AXI write error, write response is 0b00 - OKAY" severity error;
                when "01" =>
                    report "AXI write error, write response is 0b01 - EXOKAY" severity error;
                when "10" =>
                    report "AXI write error, write response is 0b10 - SLVERR" severity error;
                when "11" =>
                    report "AXI write error, write response is 0b10 - DCERR" severity error;
                when others =>
                    report "AXI write error, unknown response code" severity error;
            end case;
        end if;
    end axiWrite;

 

[Vadim_nsk 0]

Спасибо. То , что надо! И работа шины и SystemVerilog у меня еще впереди, но не теперь. Тем более, что в мир FPGA я заходил как раз через Verilog, который мне показался более простым после Си, нежели VHDL с его многословным синтаксисом.

[Vadim_nsk 0]

Спрошу тут же, т.к. вопрос в рамках этого же проекта и даже в рамках этого же компонента...

Когда рисуешь дизайн-схему, все связи формируются в ней и среда формирует VHDL-обертку по этому дизайну, в котором все IP-корки на шине AXI соединяются обычным способом. Но я пошел другим путем. Внутри своего компонента на VHDL я сгенерировал делитель на шину AXI, подключил его, все собралось. Но стоит мне выйти из проекта компонента, как он теряет связи.

Захожу в редактирование компонента, указываю файл div_gen_0.dcp, тогда он выдает сообщение и снова собирается:

Ну, ладно бы он имел некие ограничения, о чем предупреждает, но он же теряет связь с компонентом. Кто как поступает в таком случае? Как его подключить внутри своего компонента?

Во внешнем проекте, где я использую свой компонент никак не могу ему подсунуть реализацию этого делителя:

[Vadim_nsk 0]

"[Project 1-840] The design checkpoint file '.../ip_repo/Normalizer_1.0/src/div_gen_0/div_gen_0.dcp' was generated for an IP by an out of context synthesis run and should not be used directly as a source in a Vivado flow. Constraints and other files related to the IP are only stored in the xci/xcix, not the checkpoint. It is strongly recommended that the original IP source file (.xci/.xcix) be used."

А как его использовать, этот самый original IP source file (.xci/.xcix)?

 

[Vadim_nsk 0]

Еще раз перегенерировал делитель, добавил его в дочернем проекте, все собралось. Убедился, что там добавлен именнно xci-файл. Вышел во внешний проект, получил ошибку. Добавил xci и во внешний проект, бесполезно...

он его в упор не видит.

Нет, ну есть конечно у меня вариант. В дочернем проекте в своем компоненте вывести наружу еще 3 AXI-шины, под умножитель. Подключить уже в графике во внешнем проекте к этим шинам делитель и может тогда все получится. Но это так геморно. И главное, я не знаю сработает ли. Да и к этим шинам можно подключить не делитель, а что угодно. Это же неправильно. Есть и еще один путь, взять какой-нибудь делитель с opencores, без AXI, использовать его. Но это тоже какой-то костыль. Я не хочу данный проект выводить наружу. Может кто-нибудь помочь, если я перешлю проект в личном сообщении?

Изменено 4 августа, 2022 пользователем Vadim_nsk

[slkhome 0]

У Вас нормально подлкючен репозиторий где лежит Ваш IP core?

 

[Vadim_nsk 0]

On 8/4/2022 at 8:30 PM, slkhome said:

У Вас нормально подлкючен репозиторий где лежит Ваш IP core?

путь правильный

 

Захожу в редактирование вот так:

Внутри приходится вновь создать делитель, добавить его, тогда синтез и имплементация проходит. Затем пробовал и просто закрывать проект и вот так вот выходить:

Изменено 4 августа, 2022 пользователем Vadim_nsk

[slkhome 0]

Т.е. я правильно понимаю - у Вас одно ядро внутри другого?

[Vadim_nsk 0]

On 8/4/2022 at 8:36 PM, slkhome said:

Т.е. я правильно понимаю - у Вас одно ядро внутри другого?

затрудняюсь ответить... Я как раз только что описал свои действия по созданию своего компонента. Может теперь вам будет понятен ответ на ваш вопрос...

Там в дочернем проекте видны сообщения, они не критичны:

он хоть и пишет, что компонент есть и он не может снова его добавить, тем не менее, все изменения во внешнем проекте видятся и новые шины добавились (s01_axis и m01_axis созданы уже позже):

Где-то потерялось одно сообщение с картинкой... :-(

В общем, во внешнем проекте создал свой компонент с AXI-шиной, добавил в схему, все собралось. Затем, отредактировал, добавив еще две шины. Снова все собралось. Затем отредактировал, добавив из IP Catalog делитель на AXI-шине. И т.к. в дочернем проекте у меня не было графического дизайна, ведь при создании своего компонента я выбрал VHDL, то просто описал интерфейс компонента делителя и добавил работу с ним в код. Все собралось. А вот во внешнем проекте делитель не виден. Добавляю его руками, все равно не видится.

[Vadim_nsk 0]

Внутри проекта своего компонента создал пустой desigh_1, на который добавил делитель. Не помогло. Пока вижу такой вариант. Создать еще один свой компонент внутри своего компонента где вывести наружу 3 AXIS шины, к которым подключить делитель. Но это же ужас просто. В будущем мне придется увеличить количество AXIS шин и получается, что придется делать это в двух местах одновременно. И то, не факт, что это сработает.

Кто-нибудь создавая свои компоненты на AXI использовал стандартные корки? Как вы это делаете?

[Vadim_nsk 0]

Странно. Предположим что мне для работы компонента потребовалось FIR-фильтр, умножитель, делитель, CORDIC и еще что-нибудь. Мне что для подключения всех этих вещей в своем компоненте создавать внешние AXI-шины? Наверняка есть другой путь...