Я создал файл Verilog для АЛУ, в котором выполняются следующие операции: сложение, вычитание, И и сброс. Затем я обернул ALU подчиненным интерфейсом памяти Avalon, чтобы процессор ARM мог обращаться к нему специально через облегченный мост H2F. Затем после выполнения mmap () пользователь может выбрать операцию и ввести значение для data1 и data2. Результат будет отображен на терминале. Смещения для каждого регистра в ALU - 4 бита. Это означает, что базовый адрес регистров в ALU имеет 4-битный промежуток.
Проблема, с которой я столкнулся, заключается в том, что я не могу записать значение в регистр ALU (код операции, данные1, данные2). Я сделал правильное отображение, используя функцию mmap (). Тем не менее, результат, который я получаю, всегда равен 0.
Verilog-код ALU показан ниже.
module alu_avalon(
input clk,
input[1:0] opcode,
input[31:0] dataA,
input[31:0] dataB,
output[31:0] alu_result
);
assign alu_result = (opcode == 0) ? 0 :
(opcode == 1) ? dataA + dataB :
(opcode == 2) ? dataA - dataB :
dataA & dataB;
endmodule
Затем ALU оборачивается подчиненным интерфейсом Avalon Memory Mapped, как показано в кодировке verilog ниже.
module alu_avalon_top (
input reset,
input clk,
input chipselect,
input [1:0]address,
input write,
input [31:0]writedata,
output [31:0]readdata
);
wire [31:0]lineA;
wire [31:0]lineB;
wire [1:0]opcode;
wire [31:0]result_alu;
alu_avalon inst3 (
.clk(clk),
.opcode(opcode),
.dataA(lineA),
.dataB(lineB),
.alu_result(result_alu)
);
alu_interface inst2(
.clk (clk),
.reset (reset),
.chipselect (chipselect),
.address (address),
.writedata (writedata),
.readdata (readdata),
.alu_result (result_alu),
.data1 (lineA),
.data2 (lineB),
.opcode (opcode),
.write (write)
);
endmodule
module alu_interface (
input reset,
input clk,
input chipselect,
input [1:0]address,
input write,
input [31:0]writedata,
output reg [31:0]readdata,
output reg[1:0]opcode,
output reg[31:0]data1,
output reg[31:0]data2,
input[31:0] alu_result
);
always @ (posedge clk or negedge reset)
begin
if (reset == 0)
begin
readdata <= 0;
data1 <= 0;
data2 <= 0;
end
else
begin
if(chipselect == 1 && write == 1)
begin
case (address)
2'b00: opcode <= writedata[1:0];
2'b01: data1 <= writedata;
2'b10: data2 <= writedata;
default: readdata <= alu_result;
endcase
end
end
end
endmodule
Я добавил пользовательский IP-адрес с помощью Qsys и подключил ведомое устройство avalon к ведущему мосту AXI облегченного моста H2F.
Qsys interconnect:
Карта межсоединений Qsys
C-кодирование для приложения Linux
#define HW_REGS_BASE ( ALT_LWFPGASLVS_OFST )
#define HW_REGS_SPAN ( 0x00200000 )
#define HW_REGS_MASK ( HW_REGS_SPAN - 1 )
volatile unsigned long *aluMap = NULL;
void *virtual_base;
int main(void){
int fd;
printf("Open memory map\n");
if( ( fd = open( "/dev/mem", ( O_RDWR | O_SYNC ) ) ) == -1 ) {
printf( "ERROR: could not open \"/dev/mem\"...\n" );
return( 1 );
}
virtual_base = mmap( NULL, HW_REGS_SPAN , ( PROT_READ | PROT_WRITE ), MAP_SHARED, fd, HW_REGS_BASE );
if( virtual_base == MAP_FAILED ) {
printf( "ERROR: mmap() failed...\n" );
close( fd );
return( 1 );
}
aluMap = (unsigned char *)(virtual_base + ALU8_0_BASE);
printf("ALU addr: %x\n", aluMap);
volatile unsigned int *opcode =(unsigned int*)(aluMap + 0x0);
volatile unsigned int *data1 = (unsigned int*)(aluMap + 0x4);
volatile unsigned int *data2 = (unsigned int*)(aluMap + 0x8);
volatile unsigned int *result= (unsigned int*)(aluMap + 0xc);
printf("op:%x\ndat1:%x\ndat2:%x\nresult:%x\n", opcode,data1,data2,result);
int op;
int dat1;
int dat2;
printf("operation code: ");
scanf(" %d", &op);
*opcode = op;
printf("data1: ");
scanf(" %d", &dat1);
*data1 = dat1;
printf("data2: ");
scanf(" %d", &dat2);
*data2 = dat2;
int z = *result;
printf("The result is %d\n", z);
return 0;
}
Выход Выход ALU
Может кто-нибудь покажет мне, что я сделал неправильно в кодировке или соединении? Устраняли неполадки в течение месяца ... Различается ли отображение памяти для регистров IP с IP, который не имеет регистра ... Или мне нужно написать драйвер ядра ALU, чтобы Linux мог распознавать аппаратный ALU?
Любой совет приветствуется.