【ZYNQ逻辑】AXI接口转换模块设计_acz702 和 zynq7015

【前言】

DDR作为大容量存储器件，在FPGA设计中占有十分重要的地位。对于xilinx的7系列fpga以及Zynq-7000系列SoC来说，要想实现数据对DDR的读写，通用的解决方案是使用mig软核作为控制器，控制数据的读写进行。

ACZ702和ACZ7015开发板使用的主控器件隶属于Zynq-7000系列。与ACX720所使用的Artix-7系列的XC7A35T器件不同的是，这些器件PS侧自带有硬核DDR控制器，PL端（FPGA逻辑部分）可以通过AXI总线使用PS端的DDR控制器完成对DDR的读写操作。用户可以参考下帖了解ZYNQ系列器件的DDR3存储器件相关知识：【ZYNQ】ZYNQ器件的DDR3存储器使用相关知识介绍

因此，为了腾出更多管脚资源用于其他外设，在设计ACZ702和ACZ7015开发板板卡时，没有特别预留管脚用于mig软核控制DDR，PS端通过AXI总线共享DDR控制器，用于读写DDR。用户在使用这些开发板时，如果需要读写PS侧的DDR，需要使用AXI总线将数据传输到PS端，借用PS端DDR控制器完成操作。为了简化用户的工作量，我们设计了一个用于AXI转换的模fifo_axi4_adapter。

【模块结构及说明】

早期的fifo_axi4_adapter模块对DDR的读写由一个模块实现，效率较低，因此后期对fifo_axi4_adapter模块进行了优化。优化后的fifo_axi4_adapter模块结构如下：

整个模块基于读写FIFO的数据量以及剩余空间，自动完成对DDR3的读写。这里的读写两个FIFO会对数据进行缓存，同时，解决上下游模块常常处于不同时钟域的问题。fifo_to_axi4模块会不断对写fifo中的数据进行判断，只要数据量满足一次突发，便会将数据读出，通过AXI4总线接口的写事务通道，将数据写入指定DDR3地址中；而axi4_to_fifo模块则会不断对读FIFO的剩余空间进行判断，当读FIFO中的空间足以容纳一次突发的数据量时，便会通过AXI4总线接口的读事务通道，将指定DDR3地址中的数据读出，存进读FIFO中。

因此，对于用户而言，只需要操作读写FIFO，便能完成对DDR3指定地址的读写操作。

【例程及文档】

小梅哥ZYNQ系列开发板对应文档教材中，凡涉及到DDR3的逻辑设计，均使用到了该模块。用户可以直接通过文档教程对应章节和配套例程进行学习，这里仅提供使用mig对fifo_axi4_adapter模块进行仿真验证的例程。

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