FPGA实现AXI总线DDR3读写,附实例代码,速览!

2024-06-11

在下述的内容中,小编将会对FPGA通过AXI总线读写DDR3的实现予以介绍,如果DDR3读写是您想要了解的焦点之一,不妨和小编共同阅读这篇文章哦。

一、FPGA通过AXI总线如何读写DDR3实现方式

AXI(先进可扩展接口)总线是由ARM公司设计的一种高性能、低功耗的片内总线。它作为AMBA(Advanced Microcontroller BusArchitecture,先进微控制器总线体系结构)规范的一部分,用于连接处理器、外设和存储器等系统组件。

AXI总线具有以下主要特点:

1. 高性能:AXI总线支持乱序传输和并行传输,在大多数情况下能够实现更高的吞吐量和更低的延迟。

2. 低功耗:AXI总线采用了一系列的低功耗技术,包括电源管理和控制机制,以最大程度地减少功耗。

3. 可扩展性:AXI总线支持多层级互连,并且可以根据应用需求进行自定义配置,从而适应不同的系统架构和性能要求。

4. 安全性:AXI总线提供了多种安全特性,包括访问权限控制、数据完整性保护和数据加密等,以保护系统中的敏感数据和资源不受未经授权的访问。

AXI总线由一些核心组成,包括AXI主处理器接口(AXI4)、AXI处理器到协处理器接口(AXI4-Lite)、AXI主外设接口(AXI4)、AXI外设到主处理器接口(AXI4-Lite)等。每种接口都具有不同的特点和应用场景,可以根据系统设计的需求选择合适的接口。

总之,AXI总线是一种高性能、低功耗、可扩展的片内总线,被广泛应用于ARM架构的处理器系统中,为各种系统组件提供高效的数据传输和协作功能。

FPGA通过AXI总线读写DDR3是一种常见的实现方式。AXI总线是一种高性能、低延迟的片内总线,它支持多种数据传输类型和事务机制。

在FPGA中,AXI总线被用来连接处理器系统与外设或存储器之间。对于DDR3这样的外部存储器,可以将其连接到AXI总线上,实现对DDR3的读写操作。

具体实现步骤如下:

1. 在FPGA中配置一个AXI接口模块,该模块可以实现与DDR3之间的通信。通常会使用AXI Memory Controller (AXI内存控制器)或AXI DMA (AXI直接存储器访问器)模块。

2. 在FPGA中配置一个AXI总线主机接口,用于连接处理器系统与DDR3之间的通信。这个接口通常称为AXI4或AXI4-Lite接口。

3. 在FPGA设计中使用AXI接口模块和AXI总线主机接口来实现DDR3的读写操作。可以通过编写硬件描述语言(如Verilog或VHDL)来配置逻辑电路,以及使用Xilinx或Altera等厂商提供的IP核或硬件库来简化配置过程。

4. 根据DDR3的规格书,设置正确的时序和控制信号,确保在读取或写入DDR3时,数据的正确性和稳定性。

5. 在设计完成后,通过FPGA开发工具进行编译、生成比特流文件,并将比特流文件加载到FPGA芯片中进行验证和测试。

二、FPGA通过AXI总线如何读写DDR3实例

在FPGA中通过AXI总线读写DDR3,可以使用Vivado HLS提供的高层次抽象接口。以下是一个简化的例子,展示了如何在C代码中使用AXI总线接口读写DDR3。

#include "ap_axi_sdata.h"

#include "hls_math.h"

#include "hls_stream.h"

// AXI总线数据类型定义

typedef ap_axiu<512, 0, 0, 0> AXI_TDMA;

typedef ap_axiu<512, 0, 0, 0> AXI_TDMA_IN;

// 函数原型声明

void ddr3_ctrl(hls::stream&s_axis_tdata, hls::stream&m_axis_tdata, hls::stream&s_axis_tdata_in, hls::stream&m_axis_tdata_in);

// 主函数

int main() {

// 声明AXI4-Stream数据流

hls::streams_axis_tdata("s_axis_tdata");

hls::streamm_axis_tdata("m_axis_tdata");

hls::streams_axis_tdata_in("s_axis_tdata_in");

hls::streamm_axis_tdata_in("m_axis_tdata_in");

// 调用DDR3控制函数

ddr3_ctrl(s_axis_tdata, m_axis_tdata, s_axis_tdata_in, m_axis_tdata_in);

return 0;

}

// DDR3控制逻辑

void ddr3_ctrl(hls::stream&s_axis_tdata, hls::stream&m_axis_tdata, hls::stream&s_axis_tdata_in, hls::stream&m_axis_tdata_in) {

// 读取数据

AXI_TDMA read_data = s_axis_tdata.read();

// 处理数据

// ...

// 写入数据

m_axis_tdata_in.write(read_data);

}

在这个例子中,我们定义了AXI_TDMA类型来表示通过AXI总线传输的数据,并声明了相关的读写函数。在主函数中,我们创建了AXI4-Stream数据流,并调用了控制DDR3的函数。在ddr3_ctrl函数中,我们从输入流读取数据,然后处理数据(这里用省略号代替),最后将处理后的数据写入输出流。

请注意,这只是一个简化的代码示例,实际的DDR3控制逻辑需要更多的初始化设置和错误处理。在实际的FPGA设计中,你需要使用Vivado HLS工具来生成适配你硬件平台的实现代码。

以上就是小编这次想要和大家分享的内容,希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章,可以在网页顶部选择相应的频道哦。

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