AXI stream fifo 时序

AXI Stream FIFO是一个FIFO数据缓冲区，可用于数据的缓存和传输。它遵循AXI Stream协议，并具有一组输入和输出信号，以及控制信号。当数据从输入端进入FIFO时，它们被缓存到FIFO中，然后可以通过输出端按照先进先出（FIFO）的顺序读取。下面是AXI Stream FIFO的时序流程：

1. 写入时序：当输入信号“S_AXIS_TVALID”有效时，同时输入信号“S_AXIS_TREADY”也有效，则数据可写入FIFO中，同时FIFO的写入指针“WPT”指向下一个可写入的位置，S_AXIS_TLAST表示当前写入的数据是否是最后一个数据。

2. 读取时序：当输出信号“M_AXIS_TREADY”有效时，同时输出信号“M_AXIS_TVALID”也有效，则数据可从FIFO中读取，同时FIFO的读取指针“RPT”指向下一个可读取的位置，M_AXIS_TLAST表示当前读取的数据是否是最后一个数据。

3. 满和空状态判断：当FIFO已满时，写操作将会被阻塞，直到有空间释放出来。当FIFO为空时，读操作将会被阻塞，直到有新的数据写入。这些状态可以通过相应的控制信号进行判断，例如“S_AXIS_TREADY”和“M_AXIS_TVALID”。

4. 复位：FIFO可以通过“S_AXIS_RESET”信号进行复位。在复位期间，“WPT”和“RPT”指针都会被置为零，FIFO也会被清空。

相关问题

Axi stream fifo用法

AXI Stream FIFO是一种FIFO（先进先出）缓冲区，用于在流水线数据传输中的数据缓存。它是基于AXI Stream接口设计的，因此支持高速数据传输和流水线操作。

使用AXI Stream FIFO的步骤如下：

1. 实例化FIFO模块并连接到AXI Stream接口。

2. 配置FIFO的深度和宽度，以适配应用需求。

3. 编写控制FIFO读写操作的代码。

4. 在主模块中实例化FIFO并连接到需要数据缓存的流水线。

5. 编写数据读写的代码，通过FIFO进行数据缓存。

下面是一个简单的AXI Stream FIFO的Verilog代码示例：

module axi_stream_fifo
(
  input  wire                     aclk,
  input  wire                     aresetn,
  input  wire                     s_axis_tvalid,
  output wire                     s_axis_tready,
  input  wire [DATA_WIDTH-1:0]    s_axis_tdata,
  input  wire                     s_axis_tlast,
  output wire                     m_axis_tvalid,
  input  wire                     m_axis_tready,
  output wire [DATA_WIDTH-1:0]    m_axis_tdata,
  output wire                     m_axis_tlast
);

  parameter FIFO_DEPTH = 16;
  parameter DATA_WIDTH = 32;

  wire [DATA_WIDTH-1:0] fifo[0:FIFO_DEPTH-1];
  wire [FIFO_DEPTH-1:0] full;
  wire [FIFO_DEPTH-1:0] empty;
  wire [DATA_WIDTH-1:0] data_out;
  reg  [FIFO_DEPTH-1:0] wr_ptr;
  reg  [FIFO_DEPTH-1:0] rd_ptr;
  reg                     wr_en;
  reg                     rd_en;

  assign s_axis_tready = ~full[0];
  assign m_axis_tdata  = data_out;
  assign m_axis_tlast  = s_axis_tlast;

  genvar i;
  generate
    for (i = 0; i < FIFO_DEPTH; i=i+1)
    begin : FIFO
      assign empty[i] = (i == rd_ptr) ? ~full[i] : (wr_ptr >= rd_ptr) ? 
                        (i < wr_ptr && i >= rd_ptr) : (i < wr_ptr || i >= rd_ptr);
      assign fifo[i] = (wr_en & (wr_ptr == i)) ? s_axis_tdata : fifo[i];
      assign wr_ptr = (wr_en & (wr_ptr == i)) ? (i == FIFO_DEPTH-1) ? 0 : i+1 : wr_ptr;
      assign rd_ptr = (rd_en & (rd_ptr == i)) ? (i == FIFO_DEPTH-1) ? 0 : i+1 : rd_ptr;
      assign full[i] = (i == wr_ptr) ? empty[i] : full[i];
      assign data_out = (m_axis_tready & ~empty[rd_ptr]) ? fifo[rd_ptr] : data_out;
    end
  endgenerate

  always @(posedge aclk or negedge aresetn)
  begin
    if (~aresetn)
    begin
      wr_ptr <= 0;
      rd_ptr <= 0;
      wr_en  <= 0;
      rd_en  <= 0;
    end
    else
    begin
      wr_en <= s_axis_tvalid & s_axis_tready;
      rd_en <= m_axis_tvalid & m_axis_tready;
    end
  end

  assign m_axis_tvalid = ~empty[rd_ptr] & m_axis_tready;

endmodule

在这个示例中，FIFO的深度和宽度是通过参数来设置的。FIFO模块内部包含一个数组用于存储数据，以及读写指针、读写使能信号和状态信号等。模块通过生成语句实现了FIFO的多个实例。实例中包含了读写指针、状态信号和数据缓存等逻辑，以及相关的控制信号。最后，模块输出了读写接口和状态信号，供其他模块使用。

需要注意的是，在使用AXI Stream FIFO时，需要仔细检查各个接口的时序关系和状态转换，以确保数据传输的正确性和可靠性。

verilog axi stream接口时序编写代码

Verilog AXI Stream接口是一种针对高速并行数据流通信设计的标准，它允许模块之间传输连续的数据流而不仅仅是单个消息。在Verilog中编写AXI Stream接口的时序代码，通常涉及到信号的声明、发送和接收过程的描述以及相应的握手协议。

以下是一个简化的示例：

module my_axi_stream_module (
    input wire clk,
    input wire rst_n,

    // AXI Stream接口
    input axi_stream_t valid_in,     // 数据有效信号
    output reg [DATA_WIDTH-1:0] data_in,    // 输入数据
    input wire last_in,              // 上一帧最后一个字节标志

    output wire axi_stream_t ready_out,   // 请求接收数据
    input wire [BUFFER_DEPTH-1:0] fifo_data_out,   // 输出队列读取数据
    output reg empty_out               // 输出队列空标志

    // 其他接口...省略
);

// 内部状态机和FIFO部分
always @(posedge clk or posedge rst_n) begin
    if (!rst_n) begin
        ready_out <= 1'b0; // 初始化为不可接收
        fifo_data_out <= {DATA_WIDTH{1'b0}}; // 清零数据
        empty_out <= 1'b1;
    end else if (valid_in) begin
        if (!ready_out && !fifo_full) begin
            fifo_data_out <= data_in; // 接收数据到FIFO
            ready_out <= 1'b1;       // 设置接收就绪
            empty_out <= 1'b0;      // 更新为空标志
        end
    end else if (last_in) begin
        ready_out <= 1'b0; // 数据流结束，准备好接收下一流
        empty_out <= 1'b1;
    end
end

// 更详细的代码还包括错误处理、同步控制等复杂部分...
endmodule