NIOS2随笔——自定义IP（DPRAM）
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AVALON总线分类
在QSYS下，一个简单的组件包含了许多接口，它们实现了不同的功能，大致有下面几种：
Avalon-MM
Avalon-ST
Avalon Conduit
Avalon-TC
Avalon Interrupt
Avalon Clock.
这些标准是开源的，不需要license就可以开发使用。下图是一个总线应用的示意图：
2. AVALON MM总线
这里以AVALON MM为例，设计一个用户自定义的DPRAM组件，并用DMA方式将DPRAM PORTB中的数据搬移到内存SDRAM/DDR2中。下面接口定义是AVALON MM SLAVE总线的信号，具体时序在Avalon Interface Specifications中有详细描述。
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//avalon MM slave
input avs_clk,
input avs_reset_n,
input avs_chipselect_n,
input [7:0] avs_address,
input [3:0] avs_byteenable,
input avs_write,
input [31 :0] avs_writedata,
input avs_read,
output avs_readdatavalid,
output [31 :0] avs_readdata
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3. Qsys中添加自定义组件
1) 新建组件
2）添加文件
3) 信号设置
4) 接口时序
4. FPGA逻辑代码
下面是用户自定义的DPRAM的Verilog代码：
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//file name: vid_dpram.v
//author: shugen.yin
//date: 2016.8.15
//function: user dpram for Qsys
//log:
module vid_dpram(
//user port
input inclock,
input [7:0] data,
input data_valid,
input vid_vsync,
//avalon MM slave
input avs_clk,
input avs_reset_n,
input avs_chipselect_n,
input [7:0] avs_address,
input [3:0] avs_byteenable,
input avs_write,
input [31 :0] avs_writedata,
input avs_read,
output avs_readdatavalid,
output [31 :0] avs_readdata
);
parameter VID_WIDTH = 640;
reg avs_readdatavalid_r0;
reg avs_readdatavalid_r1;
reg [9:0] wraddress_0;
reg [9:0] wraddress_1;
reg rdaddress_high_bit;
reg wraddress_high_bit;
wire [10:0] wraddress;
wire [8:0] rdaddress;
assign rdaddress = (avs_chipselect_n==1
'b0)?{1'
b0,avs_address[7:0]}:0;
wire rden;
assign rden = avs_read & ~avs_chipselect_n;
dpram_01 dpram_01_inst (
.data ( data ),
.wrclock ( inclock ),
.rdclock ( avs_clk ),
.rden (rden),
.rdaddress ( rdaddress ),
//input [8:0] rdaddress;
.wraddress ( wraddress ),
//input [10:0] wraddress;
.wren (1'b0 ),
.q ( avs_readdata )
);
endmodule
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dpram的PORT B端用HEX文件初始化(511~0循环递减)：
5. NIOS2 源代码
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#include <stdio.h>
#include <sys/unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/alt_irq.h>
#include "system.h"
#include "alt_types.h"
#include "altera_avalon_dma_regs.h"
#include "sys/alt_dma.h"
#include <sys/alt_cache.h>
#define DAT_LEN 640
unsigned
int
buffer0[DAT_LEN/4];
unsigned
int
*point=VID_DPRAM_0_BASE;
static
void
DMA_Init(
void
);
//初始化DMA
unsigned
int
dma_end_flag = 0;
alt_dma_txchan tx;
alt_dma_rxchan rx;
void
dma_done()
{
dma_end_flag++;
}
static
void
DMA_Init(
void
)
{
tx = alt_dma_txchan_open(
"/dev/dma_0"
);
if
(tx != NULL)
{
printf
(
"DMA transition start\n"
);
}
alt_dma_txchan_ioctl(tx,ALT_DMA_SET_MODE_32,NULL);
//point是源地址、传输数据块长度是DAT_LEN
alt_dma_txchan_send(tx, point, DAT_LEN, NULL, NULL);
rx = alt_dma_rxchan_open(
"/dev/dma_0"
);
alt_dma_rxchan_ioctl(rx,ALT_DMA_SET_MODE_32,NULL);
//buffer0是目标地址、传输数据块长度是DAT_LEN、dma_done()是DMA完成后被调用的回调函数
alt_dma_rxchan_prepare(rx, buffer0 , DAT_LEN, dma_done, NULL);
}
int
main()
{
int
i;
for
(i=0;i<DAT_LEN/4;i++)
buffer0[i] = 0;
// alt_dcache_flush_all(); //if the nios2 core uses the cache
DMA_Init();
//等待中断结束，说明传输完成
while
(dma_end_flag == 0);
alt_dma_txchan_close(tx);
alt_dma_rxchan_close(rx);
printf
(
"\n============start===========\n"
);
//打印接收地址的数据
for
(i=0;i<DAT_LEN/4;i++)
{
printf
(
"buffer0[%d]=%d\t"
,i,buffer0[i]);
}
printf
(
"\n=============end===========\n"
);
return
0;
}
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6. 运行结果
本文转自 shugenyin 51CTO博客，原文链接:http://blog.51cto.com/shugenyin/1839613