现在要求完成axilite_master模块的实现,从而使得CPU能够通过AXI4-Lite总线协议读写存储器和I/O设备。
时间: 2023-11-22 22:52:34 浏览: 159
好的,实现AXI4-Lite总线协议的axilite_master模块,需要以下步骤:
1. 确定需要读写的存储器和I/O设备的地址范围和对应的寄存器地址。
2. 定义AXI总线接口,包括地址、数据和控制信号等。
3. 根据AXI总线接口,编写状态机控制读写操作。
4. 编写读写操作的逻辑,包括读写数据的存储和传输,以及控制信号的生成。
5. 实现读写操作的响应,包括返回读取的数据和确认写入操作。
下面是一个简单的示例代码,实现了AXI4-Lite总线协议的axilite_master模块:
```verilog
module axilite_master (
input clk,
input rstn,
input [31:0] addr,
input read_req,
input write_req,
input [31:0] write_data,
output reg [31:0] read_data,
output reg ack
);
//定义寄存器地址范围
parameter ADDR_START = 32'h00000000;
parameter ADDR_END = 32'h00010000;
//定义AXI总线接口
reg [31:0] axi_addr;
reg axi_rreq;
reg axi_wreq;
reg [31:0] axi_wdata;
wire axi_rack;
wire axi_wack;
wire [31:0] axi_rdata;
//状态机控制读写操作
reg [1:0] state;
parameter IDLE = 2'b00;
parameter READ = 2'b01;
parameter WRITE = 2'b10;
always @(posedge clk or negedge rstn) begin
if (!rstn) begin
state <= IDLE;
ack <= 1'b0;
read_data <= 32'h00000000;
end
else begin
case (state)
IDLE: begin
if (read_req) begin
axi_addr <= addr;
axi_rreq <= 1'b1;
state <= READ;
end
else if (write_req) begin
axi_addr <= addr;
axi_wdata <= write_data;
axi_wreq <= 1'b1;
state <= WRITE;
end
else begin
state <= IDLE;
ack <= 1'b0;
end
end
READ: begin
if (axi_rack) begin
read_data <= axi_rdata;
state <= IDLE;
ack <= 1'b1;
end
end
WRITE: begin
if (axi_wack) begin
state <= IDLE;
ack <= 1'b1;
end
end
default: state <= IDLE;
endcase
end
end
//读写操作的逻辑
axi_lite_slave #(
.C_S_AXI_DATA_WIDTH(32),
.C_S_AXI_ADDR_WIDTH(32)
) axi_lite_slave_inst (
.S_AXI_ACLK(clk),
.S_AXI_ARESETN(rstn),
.S_AXI_AWADDR(axi_addr),
.S_AXI_AWVALID(axi_wreq),
.S_AXI_AWREADY(axi_wack),
.S_AXI_WDATA(axi_wdata),
.S_AXI_WVALID(axi_wreq),
.S_AXI_WREADY(axi_wack),
.S_AXI_BVALID(axi_wreq & axi_wack),
.S_AXI_BREADY(axi_wreq),
.S_AXI_ARADDR(axi_addr),
.S_AXI_ARVALID(axi_rreq),
.S_AXI_ARREADY(axi_rack),
.S_AXI_RVALID(axi_rack),
.S_AXI_RREADY(axi_rreq),
.S_AXI_RDATA(axi_rdata)
);
endmodule
```
在这个示例代码中,定义了一个axilite_master模块,包括输入时钟、复位信号、地址、读写请求、读写数据等输入端口,以及输出读数据、写操作确认等输出端口。其中,寄存器地址范围为0x00000000到0x00010000,AXI总线接口定义了地址、读写请求、读写数据和读数据等信号,并且使用状态机控制读写操作。
在读写操作的逻辑中,使用了axi_lite_slave模块实现了AXI总线的读写操作。axi_lite_slave模块是一个AXI4-Lite从设备模块,用于响应AXI4-Lite总线协议的读写操作。该模块可以配置AXI总线的数据位宽和地址位宽。在这个示例代码中,数据位宽和地址位宽都设置为32位。在实际应用中,需要根据具体的设备和应用场景来配置数据位宽和地址位宽。
这样,通过实现AXI4-Lite总线协议的axilite_master模块,CPU就能够通过AXI4-Lite总线协议读写存储器和I/O设备了。
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