使用DDR4控制器实现多通道数据读写(十三)

一、概述
在上一章节中使用仿真简单验证了interconnect的功能，使用四个axi4的主端口同时发起读写命令，经过interconnect后，将这些读写指令依次发给ddr4控制器。Ddr4控制器响应后再依次将响应发送到各个通道。从而实现多通道读写ddr4控制器的功能。
本章节继上一章节来概述实现的具体过程。

测试功能模块框图：

二、测试模块说明
通道0测试模块接口列表：


三、测试模块代码
module chnl_test_0(
input wire chnl_clk_0,
input wire chnl_rst_0,
//wr
output reg wr_start_0,
output reg [31:0] awaddr_in_0,
output reg [7:0] awlen_in_0,
output reg [511:0] wdata_in_0,
input wire wvalid_0,
input wire wready_0,
input wire [31:0] awaddr_cnt_0,
input wire wr_busy_0,
//rd
output reg rd_start_0,
output reg [31:0] araddr_in_0,
output reg [7:0] arlen_in_0,
input wire [511:0] rd_data_0,
input wire rd_en_0,
input wire [31:0] araddr_cnt_0,
input wire rd_end_0,
input wire rd_busy_0
);

reg [31:0] clk_cnt;

always @(posedge chnl_clk_0) begin
if (chnl_rst_0) begin
clk_cnt <= 0;
end
else if (clk_cnt <= 'd999) begin
clk_cnt <= clk_cnt + 1;
end
end

always @(posedge chnl_clk_0) begin
if (chnl_rst_0) begin
wr_start_0 <= 0;
end
else if (clk_cnt == 'd990) begin
wr_start_0 <= 1;
end
else begin
wr_start_0 <= 0;
end
end

always @(posedge chnl_clk_0) begin
if (chnl_rst_0) begin
awaddr_in_0 <= 0;
end
else if (clk_cnt == 'd990) begin
awaddr_in_0 <= 0;
end
else begin
awaddr_in_0 <= 0;
end
end

always @(posedge chnl_clk_0) begin
if (chnl_rst_0) begin
awlen_in_0 <= 0;
end
else if (clk_cnt == 'd990) begin
awlen_in_0 <= 'd127;
end
else begin
awlen_in_0 <= 0;
end
end

always @(posedge chnl_clk_0) begin
if (chnl_rst_0) begin
wdata_in_0 <= 0;
end
else if (wr_busy_0 == 0) begin
wdata_in_0 <= 0;
end
else if (wvalid_0 && wready_0) begin
wdata_in_0 <= wdata_in_0 + 1;
end
end

always @(posedge chnl_clk_0) begin
if (chnl_rst_0) begin
rd_start_0 <= 0;
end
else if (clk_cnt == 'd999) begin
rd_start_0 <= 1;
end
else begin
rd_start_0 <= 0;
end
end

always @(posedge chnl_clk_0) begin
if (chnl_rst_0) begin
araddr_in_0 <= 0;
end
else if (clk_cnt == 'd999) begin
araddr_in_0 <= 0;
end
else begin
araddr_in_0 <= 0;
end
end

always @(posedge chnl_clk_0) begin
if (chnl_rst_0) begin
arlen_in_0 <= 0;
end
else if (clk_cnt == 'd999) begin
arlen_in_0 <= 'd127;
end
else begin
arlen_in_0 <= 0;
end
end

endmodule
测试模块说明：
1、产生写开始标志：
使用计数器来触发读写开始标志，计数器计数到’d1000时停止计数。当计数器计数到’d990时产生写开始标志。
2、产生写起始地址：
与写开始标志同时产生。写地址可以为0，或者为64的整数倍，因为每个数据都需要64个地址来存储，ddr4的地址空间为4GB，使用64的整数倍作为起始地址，这样当写到ddr4的最后一个地址空间时，可以将完整的512位数据存储进去。如果将随意的地址作为写起始地址，当写到ddr4的最后一个地址空间时，不足以将完整的512位数据放进去。最后一个512位数据的地址空间不足64位，还需要使用掩码来将数据分开，而被掩掉的数据还需要写进ddr4的低位空闲地址中。这样不仅写入数据难度增加，后期读取数据的时候也不方便。所以使用64的整数倍作为起始地址，这样当ddr4写到最后的地址空间时，512位的数据也正好可以存储进去。
3、产生写长度：
与写开始标志同时产生。ddr4支持最高256突发长度.输入的写长度值最高为255。在测试代码中给的是127，写入128个数据。
4、产生读开始标志：
为了可以读出写入的数据，所以产生读开始标志时刻相比写开始标志晚几个时钟周期，当计数器计数到’d999时产生读开始标志。
5、产生读起始地址：
与读开始标志同时产生。我们的目的时将写入的数据读出来，所以读起始地址与写起始地址相同。
6、产生读长度：
与写开始标志同时产生。读长度与写长度相同。

以上为通道0的测试代码，与另外三个通道的测试代码大同小异，需要注意的是起始地址不要与其他通道冲突，不然在同一地址下，后写入的数据会将先写入的数据覆盖，导致读出该地址的数据为后写入的数据。例如通道0从地址0开始写入128个数据，那么本次写突发后，地址增加到64*128=8192，那么其他通道的读写地址应该避免在0-8192区间。

三、章节总结
本章节概述了测试模块的代码说明，详细讲解了如何产生读写信号，和突发地址和突发长度的注意事项。下一章节再继续讲述与interconnect交互的axi读写模块。
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