XILINX 7系列XDMA使用_IP核介绍以及工程搭建

文章目录

  • 一、XDMA IP核
    • 1.1、接口说明
    • 1.2、配置页说明
  • 二、XDMA工程搭建
    • 2.1、BD搭建
    • 2.2 Linux下XDMA驱动安装
    • 2.3 Linux下使用XDMA进行数据传输

一、XDMA IP核

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1.1、接口说明

sys_clk:主机给PCIE提供的时钟信号,通过原理图查看
sys_rst_n:主机提供的冷复位,原理图查看
usr_irq_req:用户中断请求
M_AXI:主机通过该AXI接口访问FPGA的存储空间,一般接DDR
M_AXI_LITE:用户自己拓展的BAR空间
pcie_mgt:PCIE的GT收发器通道
user_link_up:拉高表示FPGA与主机连接正常
axi_aclk:AXI接口时钟
axi_aresetn:AXI接口复位
usr_irq_ack:用户中断请求的响应,表示主机接收到了中断请求
msi_enable:表示主机支持MSI中断
msi_vector_width:支持的MSI中断向量个数

1.2、配置页说明

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PCIE Block Location:PCIe 的物理位置,根据原理图的位置选择,本实验为ZYNQ7100,PCIE位置为X0Y0,由于是X8,占俩个GT BANK,但这好像只能选一个。
Lane Width:根据板卡实际选择,我这里是PCIE2.0 X 8
Link Speed: PCIe 最大的传输速率,PCIe-1.0 的最大传输速率为 2.5GT/S,PCIe-2.0 的最大传输速率为 5GT/S。选择为 5GT/S。
reference clock:参考时钟频率的选择,常用 100MHz。
剩余都是AXI的一些配置

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第二页为PCIe 配置空间中的基础信息的配置。如说厂商 ID,设备 ID,设备类型等。这些信息都是存于 PCIe 的配置空间中。

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第三页中主要配置 BAR 的信息与DMA Bypass 的信息。

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中断信息配置,后续说明

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传输通道数选择

二、XDMA工程搭建

2.1、BD搭建

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添加DDR和一个AXI_LITE从机接口用于测试主机通过XDMA读写FPGA存储空间,并且添加了一些ILA进行上板观察。
注意以下几点:

  1. 在BD当中进行地址分配时,AXI_LITE的基地址要与XDMA当中填写一致。
  2. DDR单独给一个复位信号,不要用PCIE的冷复位信号
  3. 有些板卡的PCIE LANE 线序是反的,得在IP核的XDC文件当中修改一下

2.2 Linux下XDMA驱动安装

我使用的Linux系统为ubuntu22,所以官方驱动要改一下才能用,网上有一个可以用于22的:https://github.com/MischaBaars/dma_ip_drivers
至于其他测试都很简单,关于驱动的东西我个人了解较少,后续再慢慢学习吧。

测试流程:

  1. 下载bit流到板卡

  2. 连接好主机和FPGA的PCIE,保持FPGA上电状态,重启电脑
    在终端输入lspci查看PCIE设备,出现以下内容说明成功识别板卡
    在这里插入图片描述

  3. 编译驱动

ubuntu22:~/xdma_driver/dma_ip_drivers/XDMA/linux-kernel/xdma$ make all
  1. 安装驱动
~/xdma_driver/dma_ip_drivers/XDMA/linux-kernel/tests$ ./load_driver.sh
  1. 驱动测试
~/xdma_driver/dma_ip_drivers/XDMA/linux-kernel/tests$ ./run_test.sh

出现以下内容则说明驱动安装成功。
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2.3 Linux下使用XDMA进行数据传输

  1. 寄存器读写
    使用/tool文件当中的reg_rw工具,输入./reg_rw -h查看使用方法
    在这里插入图片描述
    读写示例如下图:
    在这里插入图片描述
    注意:这个寄存器读写工具,是读写我们在设置IP核的时候自己添加的BAR0空间,也就是AXI_LITE接口,所以最大位宽为32,地址也不能超过我们设置的大小,下图是我设置的AXI_LITE地址大小:
    在这里插入图片描述
    可从0x000写到0xFFF,每次读的地址必须是4的整数倍,不然读出来是错的,最大写地址不可以超过0xFFF,如:

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  1. 文件读写
    使用/tool文件当中的dma_to_device和dma_from_device工具,输入./dma_to_device -h可查看使用说明
    在这里插入图片描述
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