如何使用AXI VIP在AXI4(Full)主接口中執(zhí)行驗(yàn)證和查找錯(cuò)誤

?

在?AXI 基礎(chǔ)第 2 講?一文中，曾提到賽靈思 Verification IP (AXI VIP) 可用作為 AXI 協(xié)議檢查工具。在本次第4講中，我們將來了解下如何使用它在 AXI4 (Full) 主接口中執(zhí)行驗(yàn)證（和查找錯(cuò)誤）。

1. 下載設(shè)計(jì)文件（請輸入以下網(wǎng)址進(jìn)行下載?

https://forums.xilinx.com/xlnx/attachments/xlnx/support_blog/130/1/AXI_Basics_4.zip?

2. 打開 Vivado 2019.2。

3.?在 Tcl 控制臺(tái)中，使用 cd 命令導(dǎo)航到解壓縮的目錄 (cd AXI_Basics_4)

4. 在 Tcl 控制臺(tái)中，用 source 命令來創(chuàng)建一個(gè) Vivado 工程，其中附帶包含自定義 IP 的塊設(shè)計(jì) (BD)，此自定義 IP 具有我們要驗(yàn)證的 AXI4 主接口。

(source./create_proj.tcl)

現(xiàn)在，我們可將 AXI VIP 連接到自定義 IP 的主接口并對其進(jìn)行驗(yàn)證。

?

5. 右鍵單擊 BD、單擊“添加 IP (Add IP)”，并將 AXI Verification IP (AXI VIP) 添加到 BD 中

6.?雙擊 AXI VIP 以打開其配置界面

7.?將接口模式更改為“ (Slave)”，然后單擊“確定 (OK)”

8. 將 AXI VIP 的 S_AXI 輸入接口連接到自定義 IP 的 m00_axi 輸出接口，并將 AXI VIP 的 aclk 和 aresetn 輸入端口連接到 BD 的對應(yīng)輸入端口

9.打開“地址編輯器 (Address Editor)”選項(xiàng)卡，單擊“自動(dòng)分配地址 (Auto Assign Address)”按鈕。確保為 AXI VIP 自動(dòng)分配的地址為 0x44A0_0000，如果顯示其它地址，請手動(dòng)分配該地址。

10. 驗(yàn)證 BD。確保其中不存在任何嚴(yán)重警告或問題。
11. 保存 BD。

12. 在 Tcl 控制臺(tái)中輸入以下命令，以查找 AXI VIP 實(shí)例的全名：

get_ips *vip*

默認(rèn)情況下，返回的組件名稱應(yīng)為 design_1_axi_vip_0_0
13. 雙擊“ (Sources)”窗口中的測試平臺(tái)文件 AXI_tb 以在文本編輯器中將其打開

AXI_tb 測試平臺(tái)文件已包含運(yùn)行自定義 IP 所需的代碼。我們只需添加 AXI VIP 所需的代碼即可。根據(jù)?AXI 基礎(chǔ)第 3 講，我們只需遵循來自PG267（v1.1，2019年 10 月 30 日）第 46 頁的“實(shí)用編碼指南與示例”進(jìn)行操作即可。

?

?

首先，導(dǎo)入 2 個(gè)必需的包：axi_vip_pkg 和 _pkg。組件名稱即步驟 12 中 get_ips 所返回的名稱

?

14. 在第 58 行附近添加以下行

//Import two required packages: axi_vip_pkg and _pkg.

import axi_vip_pkg::*;

import design_1_axi_vip_0_0_pkg::*;

下一步是聲明類型為從 VIP 的代理。

?

15. 在第 91 行附近添加以下行

// Declare the agent

design_1_axi_vip_0_0_slv_mem_t slv_agent;

下一步，我們需要?jiǎng)?chuàng)建從代理。

?

16. 在第 96 行附近添加以下行

//Create an agent

slv_agent = new("master vip agent",UUT.design_1_i.axi_vip_0.inst.IF);

17. 在本教程中，我們需要使 AXI VIP 在控制臺(tái)中輸出錯(cuò)誤，因此我們需要使用以下行（99行附近）啟用詳細(xì)模式

// set print out verbosity level

slv_agent.set_verbosity(400);

18. 最后，使用以下代碼行啟動(dòng)從代理：

//Start the agent

slv_agent.start_slave();

19. 保存測試平臺(tái)文件，啟動(dòng)仿真，運(yùn)行 200 us
20. 查看 Tcl 控制臺(tái)，搜索關(guān)鍵字“Fatal”。您應(yīng)看到以下行：

Fatal: AXI4_ERRM_AWADDR_BOUNDARY: A burst must not cross a 4kbyte boundary. Spec: section A3.4.1.

為理解此錯(cuò)誤，我們可以按錯(cuò)誤消息中所述查看ARM 網(wǎng)站上提供的 AMBA AXI 和 ACE 協(xié)議規(guī)范中的第 A3.4.1 小節(jié)??

?

在此規(guī)范中可以看到如下語句：

“A burst must not cross a 4KB address boundary.”

?

21. 關(guān)閉仿真，雙擊定制 IP axi_master_0 以打開其配置界面。

可以看到，自定義 IP 配置為發(fā)送突發(fā) (burst)，其中含 16 個(gè) 32 位的數(shù)據(jù)，從地址 0x44A00FC8 開始。這意味著寫突發(fā)將從地址 0x44A00FC8 開始并于地址 0x44A01004 結(jié)束。這是一個(gè)錯(cuò)誤，因?yàn)檫@些突發(fā)會(huì)跨越 4k 邊界，其地址為 0x44A01000 (4K = 4*1024 = 4096 = 0x1000)。

?

22. 將 M00 Axi Target Slave Base Address 更改為 0x44A00000，單擊“OK”關(guān)閉 IP 配置界面，然后保存塊設(shè)計(jì)。
23. 重新運(yùn)行仿真并持續(xù) 200 us。

24. 重新搜索關(guān)鍵字“Fatal”。可以看到，錯(cuò)誤消息已改變（這表明第一個(gè)問題已解決）。您應(yīng)看到如下錯(cuò)誤：

Fatal: AXI4_ERRM_WDATA_STABLE: WDATA must remain stable when WVALID is asserted and WREADY low. Spec: section A3.2.1.

25. 在波形窗口中，展開 m00_axi 接口的寫數(shù)據(jù)通道。您將看到 wvalid 確實(shí)正在發(fā)生改變，而 tready 為低，這有違 AXI 規(guī)范。

26. 關(guān)閉仿真，在“Sources”窗口中打開位于BD下的 AXI_Master_v1_0_M00_AXI.v 文件

27. 修改 506/518行附近的如下段落。這樣當(dāng) tready 為低時(shí)就會(huì)阻止 wdata 發(fā)生更改。

/* Write Data Generator???????????????????????????????????????????????????????????

Data pattern is only a simple incrementing count from 0 for each burst? */???????

always @(posedge M_AXI_ACLK)????????????????????????????????????????????????????

begin???????????????????????????????????????????????????????????????????????????

if (M_AXI_ARESETN == 0 || init_txn_pulse == 1'b1)???????????????????????????????????????????????????????

axi_wdata <= 'b1;???????????????????????????????????????????????????????????

//else if (wnext && axi_wlast)????????????????????????????????????????????????

//? axi_wdata <= 'b0;?????????????????????????????????????????????????????????

else if (wnext)???????????????????????????????????????????????????????????????

axi_wdata <= axi_wdata + 1;??? ??????????????????????????????????????????????

else??????????????????????????????????????????????????????????????????????????

axi_wdata <= axi_wdata;? ?

end?

?

28. 保存此文件。這樣應(yīng)可顯示“刷新已更改的模塊 (Refresh Changed Modules)”選項(xiàng)。單擊該選項(xiàng)。

?

29. 重新運(yùn)行仿真并持續(xù) 200 us。

?

在新仿真運(yùn)行中應(yīng)該不會(huì)再出現(xiàn)任何新錯(cuò)誤，如果您查看波形窗口，應(yīng)看到正常發(fā)生的 16 次寫入和 16 次讀取的突發(fā)傳輸事務(wù)。也就是說第二個(gè)問題已經(jīng)得到修復(fù)。

?

?

? ? ? ? 往期精選? ? ??

第二講??使用 AXI Verification IP (AXI VIP) 對 AXI 接口進(jìn)行仿真

第三講?使用AXI VIP 對 AXI4-Lite 主 (Master) 接口進(jìn)行仿真

?

?

?

　　審核編輯：湯梓紅