ZYNQ嵌入式之BRAM（基于PYNQ-Z2开发板）

本节通过基于BRAM的PS与PL数据交互实验，简单演示了BRAM的使用

基于BRAM的PS与PL数据交互实验

• 实验任务：PS将串口接收到的数据写入BRAM（是FPGA内部的一个片上存储资源），然后从BRAM中读出数据，并通过串口打印出来；与此同时，PL从BRAM中同样读出数据，并通过ILA来观察读出的数据与串口打印的数据是否一致

  

1.Vivado中的相关配置

• ZYNQ PS的配置：直接点击auto自动配置

• AXI BRAM controller的配置：

  

• 产生一个Block RAM的IP核：

  

  

• 自动连线：

  

2.自定义pl_bram_rd的ip核添加

• 参考这篇文章的配置ZYNQ嵌入式之IP核（基于PYNQ-Z2开发板）以及正点原子编写的源代码程序

• 注意：在添加bram_rd源代码时，不能只将其复制到对应ip核的hdl文件夹下，还需要点击添加源文件将文件添加进入工程

  

• 同时还会遇到端口中没有更新的情况，解决方法参考正点原子视频的第15.2讲 基于BRAM的PS和PL数据交互（第二讲）15:23处，其实就是将pl_bram_rd_v1_0.v文件打几个空格再保存后，端口就会更新了

• 根据正点原子视频的第15.2讲 基于BRAM的PS和PL数据交互（第二讲）16:00处开始封装一个ram接口

• 设置BRAM的存储深度：

  

• 最终的Block框图如下：

  

3.ILA观测信号的添加

• 综合后点击set up debug

• 添加观测信号

  

• 然后ctrl+s保存xdc文件

4.Vitis中的代码编写

#include<iostream>
#include<xbram_hw.h>
#include<pl_bram_rd.h>

using namespace std;

#define PL_BRAM_START			PL_BRAM_RD_S00_AXI_SLV_REG0_OFFSET	//RAM读开始寄存器地址
#define PL_BRAM_START_ADDR		PL_BRAM_RD_S00_AXI_SLV_REG1_OFFSET	//RAM起始寄存器地址
#define PL_BRAM_LEN				PL_BRAM_RD_S00_AXI_SLV_REG2_OFFSET	//PL读 RAM的深度
#define	PL_BRAM_BASE			XPAR_PL_BRAM_RD_0_S00_AXI_BASEADDR	//PL_RAM_RD基地址

#define START_ADDR			0	//RAM起始地址范围:0~1023
#define BRAM_DATA_BYTE		4	//BRAM数据字节个数

char ch_data[1024];		//写入BRAM的字符数组
int  ch_data_len;		//写入BRAM的字符个数

int main()
{
	while(1)
	{
		int i = 0;
		int wr_cnt = 0;
		int read_data = 0;

		printf("Please input data to read and write Bram !\n");
		scanf("%s",ch_data);			//用户输入字符串
		ch_data_len = strlen(ch_data);	//计算字符串的长度

		//将字符串写入BRAM，每次循环向 BRAM中写入 1 个字符
		for(i = START_ADDR*BRAM_DATA_BYTE; i<(START_ADDR + ch_data_len)*BRAM_DATA_BYTE; i+=BRAM_DATA_BYTE)
		{
			XBram_WriteReg(XPAR_BRAM_0_BASEADDR,i,ch_data[wr_cnt]);
			wr_cnt++;
		}
		//配置PL_BRAM_RD起始地址
		PL_BRAM_RD_mWriteReg(PL_BRAM_BASE,PL_BRAM_START_ADDR,START_ADDR*BRAM_DATA_BYTE);
		//配置PL_BRAM_RD长度
		PL_BRAM_RD_mWriteReg(PL_BRAM_BASE,PL_BRAM_LEN,ch_data_len*BRAM_DATA_BYTE);
		//配置PL_BRAM_RD开始读信号,产生一个上升沿
		PL_BRAM_RD_mWriteReg(PL_BRAM_BASE,PL_BRAM_START,1);
		PL_BRAM_RD_mWriteReg(PL_BRAM_BASE,PL_BRAM_START,0);

		//从 BRAM 中读出数据，循环从 BRAM 中读出数据
		for(i = START_ADDR*BRAM_DATA_BYTE; i<(START_ADDR + ch_data_len)*BRAM_DATA_BYTE; i+=BRAM_DATA_BYTE)
		{
			read_data = XBram_ReadReg(XPAR_BRAM_0_BASEADDR,i);
			printf("BRAM address is %d\t,Read data is %c\n",i/BRAM_DATA_BYTE,read_data);
		}

	}

}

5.实验结果

• 串口打印：

  

• ILA：