xapp1052之dma_test.v

dma_test是针对dma硬件设计的仿真测试文件，文件包括DMA写数据测试，DMA读数据测试以及DMA读写数据测试。这个测试文件其实就是模拟pc的应用程序对fpga设备进行DMA读写。

DMA写测试指的是fpga设备往pc端进行DMA方式的写数据，而不是pc端往fpga设备中进行读写，这点要弄清。dma写测试的选择如下所示：

1. else if (testname == "dma_mwr_test")

在写测试中，仿真文件模仿了操作系统对pcie设备操作的整个流程：

首先：测试文件会对fpga设备中的配置寄存器进行赋值，例如BAR寄存器，command寄存器。在TSK_BAT_INIT任务里面其实是在模拟BIOS和驱动程序的操作，首先会对BAR寄存器进行赋值，然后会对BAR指向的设备内存进行IO或者mem映射，最后就是对设备的配置寄存器的参数写入。

1. TSK_BAT_INIT; // pci_exp_usrapp_tx.v 2281

1. board.RP.cfg_usrapp.TSK_WRITE_CFG_DW(32'h00000004,32'h00000007,4'b1110); // pci_exp_usrapp_cfg.v 226

1. TSK_TX_TYPE0_CONFIGURATION_WRITE(DEFAULT_TAG,12'h04,P_READ_DATA[31:0],4'hF); // pci_exp_usrapp_tx.v 522

然后：测试文件会进行写DMA配置操作，在执行DMA操作之前，是需要利用PIO的方式对fpga设备进行初始化的，初始化的数据存放在BAR空间中，即设备的内存中；DMA读和DMA写所进行的配置是不同的，所以不同的DMA配置就需要写入不同的数据。这里需要说明的是，DMA的配置是有先后顺序的，

第一步是配置使能初始化标志位；

第二步是去去使能化标志位；

第三步配置写DMA的起始地址；

第四步配置每个TLP中要写的数据长度；

第五步配置TLP的个数；

最后才是配置开始DMA的标志位；

1. // Write DMA configuration
2. //--------------------------------------------------------------------------
3. $display("[%t] : Writing DCR1 With 0x01", $realtime);
4. fork
5. data=32'h01;  // address 0 {fpga_family, {4'b0},interface_type, version_number, {7'b0}, init_rst_o}
6. DATA_STORE[0] = data[7:0];
7. DATA_STORE[1] = data[15:8];
8. DATA_STORE[2] = data[23:16];
9. DATA_STORE[3] = data[31:24];
10. TSK_TX_MEMORY_WRITE_32(DEFAULT_TAG, DEFAULT_TC,10'd1,BAR_INIT_P_BAR[0]+8'h0,4'b0,4'hF,1'b0); // pci_exp_usrapp_tx 796
11. DEFAULT_TAG = DEFAULT_TAG + 1;
12. TSK_TX_CLK_EAT(100);
13. join
14. $display("[%t] : Writing DCR1 With 0x00", $realtime);
15. fork
16. data=32'h0; // diable init operation in last step
17. DATA_STORE[0] = data[7:0];
18. DATA_STORE[1] = data[15:8];
19. DATA_STORE[2] = data[23:16];
20. DATA_STORE[3] = data[31:24];
21. TSK_TX_MEMORY_WRITE_32(DEFAULT_TAG, DEFAULT_TC,10'd1,BAR_INIT_P_BAR[0]+8'h0,4'b0,4'hF,1'b0);
22. DEFAULT_TAG = DEFAULT_TAG + 1;
23. TSK_TX_CLK_EAT(100);
24. join
25. $display("[%t] : Writing WDMATLPA", $realtime);
26. fork
27. data=32'hffff0000; // memory write DMA address
28. DATA_STORE[0] = data[7:0];
29. DATA_STORE[1] = data[15:8];
30. DATA_STORE[2] = data[23:16];
31. DATA_STORE[3] = data[31:24];
32. TSK_TX_MEMORY_WRITE_32(DEFAULT_TAG, DEFAULT_TC,10'd1,BAR_INIT_P_BAR[0]+8'h08,4'b0,4'hF,1'b0);
33. DEFAULT_TAG = DEFAULT_TAG + 1;
34. TSK_TX_CLK_EAT(100);
35. join
36. $display("[%t] : Writing WDMATLPS", $realtime);
37. fork
38. data=tlps; // memory write length in DWORD
39. DATA_STORE[0] = data[7:0];
40. DATA_STORE[1] = data[15:8];
41. DATA_STORE[2] = data[23:16];
42. DATA_STORE[3] = data[31:24];
43. TSK_TX_MEMORY_WRITE_32(DEFAULT_TAG, DEFAULT_TC,10'd1,BAR_INIT_P_BAR[0]+8'h0c,4'b0,4'hF,1'b0);
44. DEFAULT_TAG = DEFAULT_TAG + 1;
45. TSK_TX_CLK_EAT(100);
46. join
47. $display("[%t] : Writing WDMATLPC", $realtime);
48. fork
49. data=tlpc; // memory write package count
50. DATA_STORE[0] = data[7:0];
51. DATA_STORE[1] = data[15:8];
52. DATA_STORE[2] = data[23:16];
53. DATA_STORE[3] = data[31:24];
54. TSK_TX_MEMORY_WRITE_32(DEFAULT_TAG, DEFAULT_TC,10'd1,BAR_INIT_P_BAR[0]+8'h10,4'b0,4'hF,1'b0);
55. DEFAULT_TAG = DEFAULT_TAG + 1;
56. TSK_TX_CLK_EAT(100);
57. join
58. $display("[%t] : Writing DCR2 With 0x01", $realtime);
59. fork
60. data=32'h00000001; // write DMA start from device to pc
61. DATA_STORE[0] = data[7:0];
62. DATA_STORE[1] = data[15:8];
63. DATA_STORE[2] = data[23:16];
64. DATA_STORE[3] = data[31:24];
65. TSK_TX_MEMORY_WRITE_32(DEFAULT_TAG, DEFAULT_TC,10'd1,BAR_INIT_P_BAR[0]+8'h04,4'b0,4'hF,1'b0);
66. DEFAULT_TAG = DEFAULT_TAG + 1;
67. TSK_TX_CLK_EAT(100);
68. join

在开启DMA以后，仿真程序的接收端会不断接收到fpga传输过来的数据(pci_exp_usrapp_rx.v)，在本测试文件中，会始终检测传回的数据，以及传输的TLP个数，然后做记录。

1. begin
2. wait_for_next = 1'b1; //haven't found any matching tag yet
3. while(wait_for_next)
4. begin
5. tlpc=tlpc-1;
6. if (tlpc==0)
7. wait_for_next=1'b0;
8. @ board.RP.com_usrapp.rcvd_memwr; //wait for a rcvd_memwr event
9. fork
10. traffic_class_ = board.RP.com_usrapp.frame_store_rx[1] >> 4;
11. td_ = board.RP.com_usrapp.frame_store_rx[2] >> 7;
12. ep_ = board.RP.com_usrapp.frame_store_rx[2] >> 6;
13. attr_ = board.RP.com_usrapp.frame_store_rx[2] >> 4;
14. length_ =board.RP.com_usrapp. frame_store_rx[2];
15. length_ = (length_ << 8) | (board.RP.com_usrapp.frame_store_rx[3]);
16. requester_id_= {board.RP.com_usrapp.frame_store_rx[4], board.RP.com_usrapp.frame_store_rx[5]};
17. tag_= board.RP.com_usrapp.frame_store_rx[6];
18. last_dw_be_= board.RP.com_usrapp.frame_store_rx[7] >> 4;
19. first_dw_be_= board.RP.com_usrapp.frame_store_rx[7];
20. address_[29:6] = {board.RP.com_usrapp.frame_store_rx[8], board.RP.com_usrapp.frame_store_rx[9], board.RP.com_usrapp.frame_store_rx[10]};
21. address_[5:0] = board.RP.com_usrapp.frame_store_rx[11] >> 2;
22. length_ = (length_ << 2);
23. if (length_==0) length_ = 4096;
24. $display("[%t] : Received MEMWR --- Tag 0x%h", $realtime, tag_);
25. join
26. end
27. end

最后就是检测中断，在fpga写DMA操作完成之后，会产生一个中断信号，本测试文件会检测从fpga输出的终端信号，然后停止操作

1. wait (board.xilinx_pci_exp_ep.app.cfg_interrupt_n == 1'b0)
2. $display("[%t] : Received INT --- ", $realtime);
3. #100;
4. $finish;

我们可以看出，这个测试文件只是简单地检测fpga模块的输出终端信号，但是我们知道，实际上的操作并不是这样，实际上，fpga的中断信号会被打包成一个TLP的包(信号类型)，然后中断信号会被当做TLP包进行发送，当PC端接收到这种包时，会解析出这事一个中断信号，然后进入对应的终端服务程序进行操作。

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• qqcom_1228010378

  2017-02-14 17:184楼

• 你好，我现在也在看XAPP1052，但是源代码（没有修改的情况下）仿真果有错，存储器写入的数据不等于存储器读出的数据，是什么原因呢？能否指导一下？谢谢
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• smallfish_love

  2016-10-26 15:263楼

• 你这个// pci_exp_usrapp_tx 796 指的是// pci_exp_usrapp_tx文件的行号吗？但是看了 好像有不对，感觉应该在2'b10：这个状态这里。最后的三段代码都添加在这里，并把原来的代码都覆盖吗？
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• smallfish_love

  2016-10-26 15:122楼

• 你好，这个// Write DMA configuration 这两段程序是连在一起的吗，这两个程序是写在什么文件里面的，什么位置的呢？谢谢
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• gxy670166755

  2016-08-11 14:181楼

• 请问，xapp1052.zip里面 存在dma_test.v 这个文件吗，我怎么找不到？

  我是新手对于pcie和dma来说，PIO参考设计我看完了，也仿真过，基本了解了。

  因为未来用7系列FPGFA，所以xapp859就没考虑。

  xapp1052 也正在看，“Xilinx中的xapp1052理解”这篇文章对我有很大帮助，谢谢。

  第二个问题是，像我这样的新手，实现pcie+dma和PC通信的功能，是不是在xapp1052的基础上修改

  会更快些、更实际些呢？

  期望您的答复，谢谢！

• 回复 2条回复

• smallfish_love

  2016-12-25 11:57

• 回复gxy670166755：你好，请问一下你的 DMA PCIE做完了吗 我现在也在修改XAPP1052，基本上修改完了，但是还存在一点小问题，能否加Q交流一下？QQ：1751174079

 

• Buyi_Shizi

  2016-09-22 10:52

• 回复gxy670166755：在仿真源文件下有个sample_test.vh这个就是对应上面的dma_tests.v.
  xapp1052实现了DMA外围的数据接收和发送，如果实现pcie+dma和pc通讯，只需要自己添加RAM模块就可以

• smallfish_love

  2016-12-25 11:58

• 回复Buyi_Shizi：博主你好，我现在基本上修改完了XAPP1052，但是还存在一点小问题，能否加我Q指点一下，谢谢。QQ：1751174079

• qqcom_1228010378

  2017-02-14 17:20

• 回复smallfish_love：你好，我现在也在看XAPP1052，但是源代码（没有修改的情况下）仿真果有错，存储器写入的数据不等于存储器读出的数据，是什么原因呢？能否指导一下？谢谢

 

• qqcom_1228010378

  2017-02-14 17:19

• 回复smallfish_love：你好，我现在也在看XAPP1052，但是源代码（没有修改的情况下）仿真果有错，存储器写入的数据不等于存储器读出的数据，是什么原因呢？能否指导一下？谢谢

转载：http://blog.csdn.net/buyi_shizi/article/details/51251404