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在這篇新博文中，我們來聊一聊如何將 AXI VIP 添加到 Vivado 工程中，并對 AXI4-Lite 接口進行仿真。隨后，我們將在仿真波形窗口中講解用于AXI4-Lite 傳輸事務的信號。
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使用 AXI VIP 作為 AXI4-Lite 主接口（教程）
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下載設計文件（本文后附）??? ??
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打開 Vivado 2019.2。
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在 Tcl 控制臺中，使用 cd 命令進入解壓縮的目錄 (cd AXI_Basics_3)
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在 Tcl 中，使用 source 命令執行tcl腳本(source./create_proj.tcl)
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這將創建 1 個 Vivado 工程，其中附帶包含 AXI GPIO IP 的塊設計 (Block Design)。此 AXI GPIO IP 的通道 1作為外部輸出接口，用于仿真到板載 LED 的連接，我們將嘗試通過 AXI4-Lite 傳輸事務來開關此 LED；同時，此 IP 的通道 2作為外部輸入接口，用于仿真到板載開關的連接，我們將嘗試讀取此開關的狀態。
5. ?將 AXI Verification IP (AXI VIP) 添加到設計中。?
6. 雙擊 AXI VIP 打開其配置 GUI，并修改以下參數：
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?Interface mode：MASTER
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?Protocol (MANUAL)：AXI4LITE
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7. 將 AXI VIP 的 AXI4-Lite 主接口 (M_AXI) 連接到 AXI GPIO IP 的 AXI4-Lite 從接口 (S_AXI)，將 AXI VIP 的 aclk 和 aresetn 端口連接到塊設計的輸入
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8. 打開“地址編輯器 (Address Editor)”選項卡（“窗口 (Window) > 地址編輯器 (Address Editor)”），然后單擊“自動分配地址 (Auto Assign Address)”圖標
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9.確認此地址設置為 0x4000_0000
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注：此處地址的上半部分無關緊要，因為 AXI GPIO 的 S_AXI 接口，其中僅有 9 個地址位連接到 AXI VIP
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點擊“驗證塊設計”圖標。確保其中不存在任何嚴重警告或錯誤。然后保存塊設計。現在，我們需要更新測試激勵文件，以聲明例化并控制 AXI VIP。為此，我們將按照（PG267（2019年 10 月 30 日v1.1））中“實用編碼指南與示例”章節的內容來進行操作。
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11. 從“源 (Sources)”窗口打開測試激勵文件 AXI_GPIO_tb.sv
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測試激勵文件中已包含部分信號（例如，時鐘和復位）的控制邏輯，并包含將 LED 狀態輸出至控制臺的流程。
?always @(posedge led_1)
begin
???? $display("led 1 ON");
end
always @(negedge led_1)
begin
???? $display("led 1 OFF");
end
在“實用編碼指南與示例”中提到的第 1 步是在 SystemVerilog 測試激勵中創建 1 個模塊。此操作在此測試激勵文件中已完成。
第 2 步是導入 2 個必需的包：axi_vip_pkg 和
注：請使用以下 Tcl 命令來查找 VIP 實例的
隨附的測試激勵中假定 AXI 組件名稱為 design_1_axi_vip_0_0（添加到 BD 的首個 AXI VIP 的默認名稱）
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?get_ips *vip*
12. 在第 58 行附近添加以下行
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//Step 2 - Import two required packages: axi_vip_pkg and
import axi_vip_pkg::*;
import AXI_GPIO_Sim_axi_vip_0_0_pkg::*;
第3 步是聲明VIP 主接口的代理(agent)
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13. 在第 102 行附近添加以下行
?// Step 3 - Declare the agent for the master VIP
AXI_GPIO_Sim_axi_vip_0_0_mst_t????? master_agent;
第 4 步和第 5 步為創建新代理并將其啟動。
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14. 在第 107 行附近添加以下行
?// Step 4 - Create a new agent
master_agent = new("master vip agent",UUT.AXI_GPIO_Sim_i.axi_vip_0.inst.IF);
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// Step 5 - Start the agent
master_agent.start_master();
準備就緒，可以發送傳輸事務了。
發送 AXI4-Lite 傳輸事務其實很簡單。
只需使用AXI4LITE_WRITE_BURST(addr,prot,data,resp) API 執行寫傳輸事務，
使用AXI4LITE_READ_BURST(addr,prot,data,resp) API 執行讀傳輸事務即可。
注：AXI VIP 的所有 API 都記錄在 zip 文件中，您可從 china.xilinx.com 下載該文件。
（下載方法如下:
??
?
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在本教程中，我們將嘗試開關連接到 AXI GPIO 通道 1 的 LED_1，并讀取連接到 AXI GPIO 通道 2 的 SWITCH_1 的狀態。
通過查看 AXI GPIO IP 的寄存器映射（(PG144)的表 2-4）可知，我們必須在地址 0x0 執行寫操作，在地址 0x8 執行讀操作：
??
?
我們將從寫操作開始，嘗試切換 LED_1 的狀態。
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15. 添加以下代碼以將 0x1 寫入 AXI GPIO 寄存器 0x0，這樣應可開啟此 LED
?//Send 0x1 to the AXI GPIO Data register 1
#500ns
addr = 0;
data = 1;
master_agent.AXI4LITE_WRITE_BURST(base_addr + addr,0,data,resp);
?
16. 添加以下代碼以將 0x0 寫入 AXI GPIO 寄存器 0x0，這樣應可關閉此 LED
?//Send 0x0 to the AXI GPIO Data register 1
#200ns
addr = 0;
data = 0;
master_agent.AXI4LITE_WRITE_BURST(base_addr + addr,0,data,resp);
下一步，我們將讀取開關位置的每次變更，并向控制臺顯示開關狀態。
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17. 添加對應于讀傳輸事務的以下代碼：
?// Switch in OFF position
switch_1 = 0;
// Read the AXI GPIO Data register 2
#200ns
addr = 8;
master_agent.AXI4LITE_READ_BURST(base_addr + addr,0,data,resp);
switch_state = data&1'h1;
if(switch_state == 0)
??? $display("switch 1 OFF");
else
??? $display("switch 1 ON");
????
// Switch in ON position
switch_1 = 1;
// Read the AXI GPIO Data register 2
#200ns
addr = 8;
master_agent.AXI4LITE_READ_BURST(base_addr + addr,0,data,resp);
switch_state = data&1'h1;
if(switch_state == 0)
??? $display("switch 1 OFF");
else
??? $display("switch 1 ON");
?
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18. 啟動仿真，并使其運行 3us。在 Tcl 控制臺中，您應可看到該 LED 的開啟和關閉，并可看到開關狀態
現在，我們即可對 ? ? AXI4-Lite 接口上的傳輸事務進行分析
? ? ? ??
19. 在“范圍 (Scope)”窗口中，選中位于“AXI_GPIO_tb > UUT >AXI_GPIO_Sim_i”下的 axi_vip_0
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20. 在“對象 (Objects)”窗口中，右鍵單擊 M_AXI 協議實例，然后單擊“添加到波形窗口 (Add to Wave Window)”
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21. 重新啟動仿真，并運行 3us
這樣在 AXI4-Lite 接口上將可看到 4 個傳輸事務：2 個寫傳輸事務后接 2 個讀傳輸事務
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22. ?展開 M_AXI 協議實例，查看各個通道
這樣可以看到寫傳輸事務中的各個步驟。首先，當 READY 和 VALID 信號在寫地址通道上均處于高位（AWREADY 和 AWVALID）時，地址從主接口傳輸到從接口
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隨后，當 READY 和 VALID 信號在寫通道上均處于高位（WREADY 和 WVALID）時，數據從主接口傳輸到從接口。
注：每個地址僅傳輸一個數據，因為在 AXI4-Lite 接口上不支持突發 (burst) 讀寫。
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最后，當從接口在寫響應通道上發送寫響應（以表明寫操作是否成功）時，寫傳輸事務即告完成。當 READY 和 VALID 信號在寫響應通道上均處于高位（BREADY 和 BVALID）時，響應從從接口傳輸到主接口
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對于讀傳輸事務，同樣可執行此分析。首先，當 READY 和 VALID 信號在讀地址通道上均處于高位（ARREADY 和 ARVALID）時，地址從主接口傳輸到從接口
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隨后，當 READY 和 VALID 信號在讀通道上均處于高位（RREADY 和 RVALID）時，數據從從接口傳輸至主接口。
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注：執行讀傳輸事務期間，從接口也會發送讀響應以指示讀操作是否成功。
此響應將與讀通道上的數據同時發送。
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