mirror of
https://github.com/fpganinja/taxi.git
synced 2025-12-07 16:28:40 -08:00
axis: Add AXI stream adapter module and testbench
Signed-off-by: Alex Forencich <alex@alexforencich.com>
This commit is contained in:
290
rtl/axis/taxi_axis_adapter.sv
Normal file
290
rtl/axis/taxi_axis_adapter.sv
Normal file
@@ -0,0 +1,290 @@
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||||
// SPDX-License-Identifier: CERN-OHL-S-2.0
|
||||
/*
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Copyright (c) 2014-2025 FPGA Ninja, LLC
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Authors:
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- Alex Forencich
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*/
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`resetall
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||||
`timescale 1ns / 1ps
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`default_nettype none
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/*
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||||
* AXI4-Stream bus width adapter
|
||||
*/
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module taxi_axis_adapter
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(
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input wire logic clk,
|
||||
input wire logic rst,
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* AXI4-Stream input (sink)
|
||||
*/
|
||||
taxi_axis_if.snk s_axis,
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* AXI4-Stream output (source)
|
||||
*/
|
||||
taxi_axis_if.src m_axis
|
||||
);
|
||||
|
||||
// extract parameters
|
||||
localparam S_DATA_W = s_axis.DATA_W;
|
||||
localparam logic S_KEEP_EN = s_axis.KEEP_EN;
|
||||
localparam S_KEEP_W = s_axis.KEEP_W;
|
||||
localparam logic STRB_EN = s_axis.STRB_EN && m_axis.STRB_EN;
|
||||
localparam logic LAST_EN = s_axis.LAST_EN;
|
||||
localparam logic ID_EN = s_axis.ID_EN && m_axis.ID_EN;
|
||||
localparam ID_W = s_axis.ID_W;
|
||||
localparam logic DEST_EN = s_axis.DEST_EN && m_axis.DEST_EN;
|
||||
localparam DEST_W = s_axis.DEST_W;
|
||||
localparam logic USER_EN = s_axis.USER_EN && m_axis.USER_EN;
|
||||
localparam USER_W = s_axis.USER_W;
|
||||
|
||||
localparam M_DATA_W = m_axis.DATA_W;
|
||||
localparam logic M_KEEP_EN = m_axis.KEEP_EN;
|
||||
localparam M_KEEP_W = m_axis.KEEP_W;
|
||||
|
||||
// force keep width to 1 when disabled
|
||||
localparam S_BYTE_LANES = S_KEEP_EN ? S_KEEP_W : 1;
|
||||
localparam M_BYTE_LANES = M_KEEP_EN ? M_KEEP_W : 1;
|
||||
|
||||
// bus byte sizes (must be identical)
|
||||
localparam S_BYTE_SIZE = S_DATA_W / S_BYTE_LANES;
|
||||
localparam M_BYTE_SIZE = M_DATA_W / M_BYTE_LANES;
|
||||
|
||||
// check configuration
|
||||
if (S_BYTE_SIZE * S_BYTE_LANES != S_DATA_W)
|
||||
$fatal(0, "Error: input data width not evenly divisible (instance %m)");
|
||||
|
||||
if (M_BYTE_SIZE * M_BYTE_LANES != M_DATA_W)
|
||||
$fatal(0, "Error: output data width not evenly divisible (instance %m)");
|
||||
|
||||
if (S_BYTE_SIZE != M_BYTE_SIZE)
|
||||
$fatal(0, "Error: byte size mismatch (instance %m)");
|
||||
|
||||
wire [S_KEEP_W-1:0] s_axis_tkeep_int = S_KEEP_EN ? s_axis.tkeep : '1;
|
||||
|
||||
if (M_BYTE_LANES == S_BYTE_LANES) begin : bypass
|
||||
// same width; bypass
|
||||
|
||||
assign s_axis.tready = m_axis.tready;
|
||||
|
||||
assign m_axis.tdata = s_axis.tdata;
|
||||
assign m_axis.tkeep = (M_KEEP_EN && S_KEEP_EN) ? s_axis.tkeep : '1;
|
||||
assign m_axis.tstrb = STRB_EN ? s_axis.tstrb : m_axis.tkeep;
|
||||
assign m_axis.tvalid = s_axis.tvalid;
|
||||
assign m_axis.tlast = LAST_EN ? s_axis.tlast : 1'b1;
|
||||
assign m_axis.tid = ID_EN ? s_axis.tid : '0;
|
||||
assign m_axis.tdest = DEST_EN ? s_axis.tdest : '0;
|
||||
assign m_axis.tuser = USER_EN ? s_axis.tuser : '0;
|
||||
|
||||
end else if (M_BYTE_LANES > S_BYTE_LANES) begin : upsize
|
||||
// output is wider; upsize
|
||||
|
||||
// required number of segments in wider bus
|
||||
localparam SEG_COUNT = M_BYTE_LANES / S_BYTE_LANES;
|
||||
// data width and keep width per segment
|
||||
localparam SEG_DATA_W = M_DATA_W / SEG_COUNT;
|
||||
localparam SEG_KEEP_W = M_BYTE_LANES / SEG_COUNT;
|
||||
|
||||
localparam CL_SEG_COUNT = $clog2(SEG_COUNT);
|
||||
|
||||
logic [CL_SEG_COUNT-1:0] seg_reg = '0;
|
||||
|
||||
logic [S_DATA_W-1:0] s_axis_tdata_reg = '0;
|
||||
logic [S_KEEP_W-1:0] s_axis_tkeep_reg = '0;
|
||||
logic [S_KEEP_W-1:0] s_axis_tstrb_reg = '0;
|
||||
logic s_axis_tvalid_reg = 1'b0;
|
||||
logic s_axis_tlast_reg = 1'b0;
|
||||
logic [ID_W-1:0] s_axis_tid_reg = '0;
|
||||
logic [DEST_W-1:0] s_axis_tdest_reg = '0;
|
||||
logic [USER_W-1:0] s_axis_tuser_reg = '0;
|
||||
|
||||
logic [M_DATA_W-1:0] m_axis_tdata_reg = '0;
|
||||
logic [M_KEEP_W-1:0] m_axis_tkeep_reg = '0;
|
||||
logic [M_KEEP_W-1:0] m_axis_tstrb_reg = '0;
|
||||
logic m_axis_tvalid_reg = 1'b0;
|
||||
logic m_axis_tlast_reg = 1'b0;
|
||||
logic [ID_W-1:0] m_axis_tid_reg = '0;
|
||||
logic [DEST_W-1:0] m_axis_tdest_reg = '0;
|
||||
logic [USER_W-1:0] m_axis_tuser_reg = '0;
|
||||
|
||||
assign s_axis.tready = !s_axis_tvalid_reg;
|
||||
|
||||
assign m_axis.tdata = m_axis_tdata_reg;
|
||||
assign m_axis.tkeep = M_KEEP_EN ? m_axis_tkeep_reg : '1;
|
||||
assign m_axis.tstrb = STRB_EN ? m_axis_tstrb_reg : m_axis.tkeep;
|
||||
assign m_axis.tvalid = m_axis_tvalid_reg;
|
||||
assign m_axis.tlast = LAST_EN ? m_axis_tlast_reg : 1'b1;
|
||||
assign m_axis.tid = ID_EN ? m_axis_tid_reg : '0;
|
||||
assign m_axis.tdest = DEST_EN ? m_axis_tdest_reg : '0;
|
||||
assign m_axis.tuser = USER_EN ? m_axis_tuser_reg : '0;
|
||||
|
||||
always_ff @(posedge clk) begin
|
||||
m_axis_tvalid_reg <= m_axis_tvalid_reg && !m_axis.tready;
|
||||
|
||||
if (!m_axis_tvalid_reg || m_axis.tready) begin
|
||||
// output register empty
|
||||
|
||||
if (seg_reg == 0) begin
|
||||
m_axis_tdata_reg[seg_reg*SEG_DATA_W +: SEG_DATA_W] <= s_axis_tvalid_reg ? s_axis_tdata_reg : s_axis.tdata;
|
||||
m_axis_tkeep_reg <= M_KEEP_W'(s_axis_tvalid_reg ? s_axis_tkeep_reg : s_axis_tkeep_int);
|
||||
m_axis_tstrb_reg <= M_KEEP_W'(s_axis_tvalid_reg ? s_axis_tstrb_reg : s_axis.tstrb);
|
||||
end else begin
|
||||
m_axis_tdata_reg[seg_reg*SEG_DATA_W +: SEG_DATA_W] <= s_axis.tdata;
|
||||
m_axis_tkeep_reg[seg_reg*SEG_KEEP_W +: SEG_KEEP_W] <= s_axis_tkeep_int;
|
||||
m_axis_tstrb_reg[seg_reg*SEG_KEEP_W +: SEG_KEEP_W] <= s_axis.tstrb;
|
||||
end
|
||||
m_axis_tlast_reg <= s_axis_tvalid_reg ? s_axis_tlast_reg : s_axis.tlast;
|
||||
m_axis_tid_reg <= s_axis_tvalid_reg ? s_axis_tid_reg : s_axis.tid;
|
||||
m_axis_tdest_reg <= s_axis_tvalid_reg ? s_axis_tdest_reg : s_axis.tdest;
|
||||
m_axis_tuser_reg <= s_axis_tvalid_reg ? s_axis_tuser_reg : s_axis.tuser;
|
||||
|
||||
if (s_axis_tvalid_reg) begin
|
||||
// consume data from buffer
|
||||
s_axis_tvalid_reg <= 1'b0;
|
||||
|
||||
if ((LAST_EN && s_axis_tlast_reg) || seg_reg == CL_SEG_COUNT'(SEG_COUNT-1)) begin
|
||||
seg_reg <= '0;
|
||||
m_axis_tvalid_reg <= 1'b1;
|
||||
end else begin
|
||||
seg_reg <= seg_reg + 1;
|
||||
end
|
||||
end else if (s_axis.tvalid) begin
|
||||
// data direct from input
|
||||
if ((LAST_EN && s_axis.tlast) || seg_reg == CL_SEG_COUNT'(SEG_COUNT-1)) begin
|
||||
seg_reg <= '0;
|
||||
m_axis_tvalid_reg <= 1'b1;
|
||||
end else begin
|
||||
seg_reg <= seg_reg + 1;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
end else if (s_axis.tvalid && s_axis.tready) begin
|
||||
// store input data in skid buffer
|
||||
s_axis_tdata_reg <= s_axis.tdata;
|
||||
s_axis_tkeep_reg <= s_axis_tkeep_int;
|
||||
s_axis_tstrb_reg <= s_axis.tstrb;
|
||||
s_axis_tvalid_reg <= 1'b1;
|
||||
s_axis_tlast_reg <= s_axis.tlast;
|
||||
s_axis_tid_reg <= s_axis.tid;
|
||||
s_axis_tdest_reg <= s_axis.tdest;
|
||||
s_axis_tuser_reg <= s_axis.tuser;
|
||||
end
|
||||
|
||||
if (rst) begin
|
||||
seg_reg <= '0;
|
||||
s_axis_tvalid_reg <= 1'b0;
|
||||
m_axis_tvalid_reg <= 1'b0;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
end else begin : downsize
|
||||
// output is narrower; downsize
|
||||
|
||||
// required number of segments in wider bus
|
||||
localparam SEG_COUNT = S_BYTE_LANES / M_BYTE_LANES;
|
||||
// data width and keep width per segment
|
||||
localparam SEG_DATA_W = S_DATA_W / SEG_COUNT;
|
||||
localparam SEG_KEEP_W = S_BYTE_LANES / SEG_COUNT;
|
||||
|
||||
logic [S_DATA_W-1:0] s_axis_tdata_reg = '0;
|
||||
logic [S_KEEP_W-1:0] s_axis_tkeep_reg = '0;
|
||||
logic [S_KEEP_W-1:0] s_axis_tstrb_reg = '0;
|
||||
logic s_axis_tvalid_reg = 1'b0;
|
||||
logic s_axis_tlast_reg = 1'b0;
|
||||
logic [ID_W-1:0] s_axis_tid_reg = '0;
|
||||
logic [DEST_W-1:0] s_axis_tdest_reg = '0;
|
||||
logic [USER_W-1:0] s_axis_tuser_reg = '0;
|
||||
|
||||
logic [M_DATA_W-1:0] m_axis_tdata_reg = '0;
|
||||
logic [M_KEEP_W-1:0] m_axis_tkeep_reg = '0;
|
||||
logic [M_KEEP_W-1:0] m_axis_tstrb_reg = '0;
|
||||
logic m_axis_tvalid_reg = 1'b0;
|
||||
logic m_axis_tlast_reg = 1'b0;
|
||||
logic [ID_W-1:0] m_axis_tid_reg = '0;
|
||||
logic [DEST_W-1:0] m_axis_tdest_reg = '0;
|
||||
logic [USER_W-1:0] m_axis_tuser_reg = '0;
|
||||
|
||||
assign s_axis.tready = !s_axis_tvalid_reg;
|
||||
|
||||
assign m_axis.tdata = m_axis_tdata_reg;
|
||||
assign m_axis.tkeep = M_KEEP_EN ? m_axis_tkeep_reg : '1;
|
||||
assign m_axis.tstrb = STRB_EN ? m_axis_tstrb_reg : m_axis.tkeep;
|
||||
assign m_axis.tvalid = m_axis_tvalid_reg;
|
||||
assign m_axis.tlast = m_axis_tlast_reg;
|
||||
assign m_axis.tid = ID_EN ? m_axis_tid_reg : '0;
|
||||
assign m_axis.tdest = DEST_EN ? m_axis_tdest_reg : '0;
|
||||
assign m_axis.tuser = USER_EN ? m_axis_tuser_reg : '0;
|
||||
|
||||
always_ff @(posedge clk) begin
|
||||
m_axis_tvalid_reg <= m_axis_tvalid_reg && !m_axis.tready;
|
||||
|
||||
if (!m_axis_tvalid_reg || m_axis.tready) begin
|
||||
// output register empty
|
||||
|
||||
m_axis_tdata_reg <= M_DATA_W'(s_axis_tvalid_reg ? s_axis_tdata_reg : s_axis.tdata);
|
||||
m_axis_tkeep_reg <= M_KEEP_W'(s_axis_tvalid_reg ? s_axis_tkeep_reg : s_axis_tkeep_int);
|
||||
m_axis_tstrb_reg <= M_KEEP_W'(s_axis_tvalid_reg ? s_axis_tstrb_reg : s_axis.tstrb);
|
||||
m_axis_tlast_reg <= 1'b0;
|
||||
m_axis_tid_reg <= s_axis_tvalid_reg ? s_axis_tid_reg : s_axis.tid;
|
||||
m_axis_tdest_reg <= s_axis_tvalid_reg ? s_axis_tdest_reg : s_axis.tdest;
|
||||
m_axis_tuser_reg <= s_axis_tvalid_reg ? s_axis_tuser_reg : s_axis.tuser;
|
||||
|
||||
if (s_axis_tvalid_reg) begin
|
||||
// buffer has data; shift out from buffer
|
||||
s_axis_tdata_reg <= s_axis_tdata_reg >> SEG_DATA_W;
|
||||
s_axis_tkeep_reg <= s_axis_tkeep_reg >> SEG_KEEP_W;
|
||||
s_axis_tstrb_reg <= s_axis_tstrb_reg >> SEG_KEEP_W;
|
||||
|
||||
m_axis_tvalid_reg <= 1'b1;
|
||||
|
||||
if ((s_axis_tkeep_reg >> SEG_KEEP_W) == 0) begin
|
||||
s_axis_tvalid_reg <= 1'b0;
|
||||
m_axis_tlast_reg <= s_axis_tlast_reg;
|
||||
end
|
||||
end else if (s_axis.tvalid && s_axis.tready) begin
|
||||
// buffer is empty; store from input
|
||||
s_axis_tdata_reg <= s_axis.tdata >> SEG_DATA_W;
|
||||
s_axis_tkeep_reg <= s_axis_tkeep_int >> SEG_KEEP_W;
|
||||
s_axis_tstrb_reg <= s_axis.tstrb >> SEG_KEEP_W;
|
||||
s_axis_tlast_reg <= s_axis.tlast;
|
||||
s_axis_tid_reg <= s_axis.tid;
|
||||
s_axis_tdest_reg <= s_axis.tdest;
|
||||
s_axis_tuser_reg <= s_axis.tuser;
|
||||
|
||||
m_axis_tvalid_reg <= 1'b1;
|
||||
|
||||
if (S_KEEP_EN && (s_axis_tkeep_int >> SEG_KEEP_W) == 0) begin
|
||||
s_axis_tvalid_reg <= 1'b0;
|
||||
m_axis_tlast_reg <= s_axis.tlast;
|
||||
end else begin
|
||||
s_axis_tvalid_reg <= 1'b1;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
end else if (s_axis.tvalid && s_axis.tready) begin
|
||||
// store input data
|
||||
s_axis_tdata_reg <= s_axis.tdata;
|
||||
s_axis_tkeep_reg <= s_axis_tkeep_int;
|
||||
s_axis_tstrb_reg <= s_axis.tstrb;
|
||||
s_axis_tvalid_reg <= 1'b1;
|
||||
s_axis_tlast_reg <= s_axis.tlast;
|
||||
s_axis_tid_reg <= s_axis.tid;
|
||||
s_axis_tdest_reg <= s_axis.tdest;
|
||||
s_axis_tuser_reg <= s_axis.tuser;
|
||||
end
|
||||
|
||||
if (rst) begin
|
||||
s_axis_tvalid_reg <= 1'b0;
|
||||
m_axis_tvalid_reg <= 1'b0;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
end
|
||||
|
||||
endmodule
|
||||
|
||||
`resetall
|
||||
60
tb/axis/taxi_axis_adapter/Makefile
Normal file
60
tb/axis/taxi_axis_adapter/Makefile
Normal file
@@ -0,0 +1,60 @@
|
||||
# SPDX-License-Identifier: CERN-OHL-S-2.0
|
||||
#
|
||||
# Copyright (c) 2021-2025 FPGA Ninja, LLC
|
||||
#
|
||||
# Authors:
|
||||
# - Alex Forencich
|
||||
|
||||
TOPLEVEL_LANG = verilog
|
||||
|
||||
SIM ?= verilator
|
||||
WAVES ?= 0
|
||||
|
||||
COCOTB_HDL_TIMEUNIT = 1ns
|
||||
COCOTB_HDL_TIMEPRECISION = 1ps
|
||||
|
||||
DUT = taxi_axis_adapter
|
||||
COCOTB_TEST_MODULES = test_$(DUT)
|
||||
COCOTB_TOPLEVEL = test_$(DUT)
|
||||
MODULE = $(COCOTB_TEST_MODULES)
|
||||
TOPLEVEL = $(COCOTB_TOPLEVEL)
|
||||
VERILOG_SOURCES += $(COCOTB_TOPLEVEL).sv
|
||||
VERILOG_SOURCES += ../../../rtl/axis/$(DUT).sv
|
||||
VERILOG_SOURCES += ../../../rtl/axis/taxi_axis_if.sv
|
||||
|
||||
# handle file list files
|
||||
process_f_file = $(call process_f_files,$(addprefix $(dir $1),$(shell cat $1)))
|
||||
process_f_files = $(foreach f,$1,$(if $(filter %.f,$f),$(call process_f_file,$f),$f))
|
||||
uniq_base = $(if $1,$(call uniq_base,$(foreach f,$1,$(if $(filter-out $(notdir $(lastword $1)),$(notdir $f)),$f,))) $(lastword $1))
|
||||
VERILOG_SOURCES := $(call uniq_base,$(call process_f_files,$(VERILOG_SOURCES)))
|
||||
|
||||
# module parameters
|
||||
export PARAM_S_DATA_W := 8
|
||||
export PARAM_S_KEEP_EN := $(shell expr $(PARAM_S_DATA_W) \> 8 )
|
||||
export PARAM_S_KEEP_W := $(shell expr \( $(PARAM_S_DATA_W) + 7 \) / 8 )
|
||||
export PARAM_S_STRB_EN := 0
|
||||
export PARAM_M_DATA_W := 8
|
||||
export PARAM_M_KEEP_EN := $(shell expr $(PARAM_M_DATA_W) \> 8 )
|
||||
export PARAM_M_KEEP_W := $(shell expr \( $(PARAM_M_DATA_W) + 7 \) / 8 )
|
||||
export PARAM_M_STRB_EN := $(PARAM_S_STRB_EN)
|
||||
export PARAM_ID_EN := 1
|
||||
export PARAM_ID_W := 8
|
||||
export PARAM_DEST_EN := 1
|
||||
export PARAM_DEST_W := 8
|
||||
export PARAM_USER_EN := 1
|
||||
export PARAM_USER_W := 1
|
||||
|
||||
ifeq ($(SIM), icarus)
|
||||
PLUSARGS += -fst
|
||||
|
||||
COMPILE_ARGS += $(foreach v,$(filter PARAM_%,$(.VARIABLES)),-P $(COCOTB_TOPLEVEL).$(subst PARAM_,,$(v))=$($(v)))
|
||||
else ifeq ($(SIM), verilator)
|
||||
COMPILE_ARGS += $(foreach v,$(filter PARAM_%,$(.VARIABLES)),-G$(subst PARAM_,,$(v))=$($(v)))
|
||||
|
||||
ifeq ($(WAVES), 1)
|
||||
COMPILE_ARGS += --trace-fst
|
||||
VERILATOR_TRACE = 1
|
||||
endif
|
||||
endif
|
||||
|
||||
include $(shell cocotb-config --makefiles)/Makefile.sim
|
||||
264
tb/axis/taxi_axis_adapter/test_taxi_axis_adapter.py
Normal file
264
tb/axis/taxi_axis_adapter/test_taxi_axis_adapter.py
Normal file
@@ -0,0 +1,264 @@
|
||||
#!/usr/bin/env python
|
||||
# SPDX-License-Identifier: CERN-OHL-S-2.0
|
||||
"""
|
||||
|
||||
Copyright (c) 2021-2025 FPGA Ninja, LLC
|
||||
|
||||
Authors:
|
||||
- Alex Forencich
|
||||
|
||||
"""
|
||||
|
||||
import itertools
|
||||
import logging
|
||||
import os
|
||||
import random
|
||||
|
||||
import cocotb_test.simulator
|
||||
import pytest
|
||||
|
||||
import cocotb
|
||||
from cocotb.clock import Clock
|
||||
from cocotb.triggers import RisingEdge
|
||||
from cocotb.regression import TestFactory
|
||||
|
||||
from cocotbext.axi import AxiStreamBus, AxiStreamFrame, AxiStreamSource, AxiStreamSink
|
||||
|
||||
|
||||
class TB(object):
|
||||
def __init__(self, dut):
|
||||
self.dut = dut
|
||||
|
||||
self.log = logging.getLogger("cocotb.tb")
|
||||
self.log.setLevel(logging.DEBUG)
|
||||
|
||||
cocotb.start_soon(Clock(dut.clk, 10, units="ns").start())
|
||||
|
||||
self.source = AxiStreamSource(AxiStreamBus.from_entity(dut.s_axis), dut.clk, dut.rst)
|
||||
self.sink = AxiStreamSink(AxiStreamBus.from_entity(dut.m_axis), dut.clk, dut.rst)
|
||||
|
||||
def set_idle_generator(self, generator=None):
|
||||
if generator:
|
||||
self.source.set_pause_generator(generator())
|
||||
|
||||
def set_backpressure_generator(self, generator=None):
|
||||
if generator:
|
||||
self.sink.set_pause_generator(generator())
|
||||
|
||||
async def reset(self):
|
||||
self.dut.rst.setimmediatevalue(0)
|
||||
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||
self.dut.rst.value = 1
|
||||
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||
self.dut.rst.value = 0
|
||||
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||
await RisingEdge(self.dut.clk)
|
||||
|
||||
|
||||
async def run_test(dut, payload_lengths=None, payload_data=None, idle_inserter=None, backpressure_inserter=None):
|
||||
|
||||
tb = TB(dut)
|
||||
|
||||
id_count = 2**len(tb.source.bus.tid)
|
||||
|
||||
cur_id = 1
|
||||
|
||||
await tb.reset()
|
||||
|
||||
tb.set_idle_generator(idle_inserter)
|
||||
tb.set_backpressure_generator(backpressure_inserter)
|
||||
|
||||
test_frames = []
|
||||
|
||||
for test_data in [payload_data(x) for x in payload_lengths()]:
|
||||
test_frame = AxiStreamFrame(test_data)
|
||||
test_frame.tid = cur_id
|
||||
test_frame.tdest = cur_id
|
||||
|
||||
# set tkeep to all zeros when disabled to verify correct handling
|
||||
if not int(dut.S_KEEP_EN.value):
|
||||
test_frame.tkeep = [0]*len(test_data)
|
||||
|
||||
test_frames.append(test_frame)
|
||||
await tb.source.send(test_frame)
|
||||
|
||||
cur_id = (cur_id + 1) % id_count
|
||||
|
||||
for test_frame in test_frames:
|
||||
rx_frame = await tb.sink.recv()
|
||||
|
||||
assert rx_frame.tdata == test_frame.tdata
|
||||
assert rx_frame.tid == test_frame.tid
|
||||
assert rx_frame.tdest == test_frame.tdest
|
||||
assert not rx_frame.tuser
|
||||
|
||||
assert tb.sink.empty()
|
||||
|
||||
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||
|
||||
|
||||
async def run_test_tuser_assert(dut):
|
||||
|
||||
tb = TB(dut)
|
||||
|
||||
await tb.reset()
|
||||
|
||||
test_data = bytearray(itertools.islice(itertools.cycle(range(256)), 32))
|
||||
test_frame = AxiStreamFrame(test_data, tuser=1)
|
||||
await tb.source.send(test_frame)
|
||||
|
||||
rx_frame = await tb.sink.recv()
|
||||
|
||||
assert rx_frame.tdata == test_data
|
||||
assert rx_frame.tuser
|
||||
|
||||
assert tb.sink.empty()
|
||||
|
||||
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||
|
||||
|
||||
async def run_stress_test(dut, idle_inserter=None, backpressure_inserter=None):
|
||||
|
||||
tb = TB(dut)
|
||||
|
||||
byte_lanes = max(tb.source.byte_lanes, tb.sink.byte_lanes)
|
||||
id_count = 2**len(tb.source.bus.tid)
|
||||
|
||||
cur_id = 1
|
||||
|
||||
await tb.reset()
|
||||
|
||||
tb.set_idle_generator(idle_inserter)
|
||||
tb.set_backpressure_generator(backpressure_inserter)
|
||||
|
||||
test_frames = []
|
||||
|
||||
for k in range(128):
|
||||
length = random.randint(1, byte_lanes*16)
|
||||
test_data = bytearray(itertools.islice(itertools.cycle(range(256)), length))
|
||||
test_frame = AxiStreamFrame(test_data)
|
||||
test_frame.tid = cur_id
|
||||
test_frame.tdest = cur_id
|
||||
|
||||
test_frames.append(test_frame)
|
||||
await tb.source.send(test_frame)
|
||||
|
||||
cur_id = (cur_id + 1) % id_count
|
||||
|
||||
for test_frame in test_frames:
|
||||
rx_frame = await tb.sink.recv()
|
||||
|
||||
assert rx_frame.tdata == test_frame.tdata
|
||||
assert rx_frame.tid == test_frame.tid
|
||||
assert rx_frame.tdest == test_frame.tdest
|
||||
assert not rx_frame.tuser
|
||||
|
||||
assert tb.sink.empty()
|
||||
|
||||
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||
|
||||
|
||||
def cycle_pause():
|
||||
return itertools.cycle([1, 1, 1, 0])
|
||||
|
||||
|
||||
def size_list():
|
||||
data_width = max(len(cocotb.top.s_axis.tdata), len(cocotb.top.m_axis.tdata))
|
||||
byte_width = data_width // 8
|
||||
return list(range(1, byte_width*4+1))+[512]+[1]*64
|
||||
|
||||
|
||||
def incrementing_payload(length):
|
||||
return bytearray(itertools.islice(itertools.cycle(range(256)), length))
|
||||
|
||||
|
||||
if cocotb.SIM_NAME:
|
||||
|
||||
factory = TestFactory(run_test)
|
||||
factory.add_option("payload_lengths", [size_list])
|
||||
factory.add_option("payload_data", [incrementing_payload])
|
||||
factory.add_option("idle_inserter", [None, cycle_pause])
|
||||
factory.add_option("backpressure_inserter", [None, cycle_pause])
|
||||
factory.generate_tests()
|
||||
|
||||
for test in [run_test_tuser_assert]:
|
||||
factory = TestFactory(test)
|
||||
factory.generate_tests()
|
||||
|
||||
factory = TestFactory(run_stress_test)
|
||||
factory.add_option("idle_inserter", [None, cycle_pause])
|
||||
factory.add_option("backpressure_inserter", [None, cycle_pause])
|
||||
factory.generate_tests()
|
||||
|
||||
|
||||
# cocotb-test
|
||||
|
||||
tests_dir = os.path.dirname(__file__)
|
||||
rtl_dir = os.path.abspath(os.path.join(tests_dir, '..', '..', '..', 'rtl'))
|
||||
|
||||
|
||||
def process_f_files(files):
|
||||
lst = {}
|
||||
for f in files:
|
||||
if f[-2:].lower() == '.f':
|
||||
with open(f, 'r') as fp:
|
||||
l = fp.read().split()
|
||||
for f in process_f_files([os.path.join(os.path.dirname(f), x) for x in l]):
|
||||
lst[os.path.basename(f)] = f
|
||||
else:
|
||||
lst[os.path.basename(f)] = f
|
||||
return list(lst.values())
|
||||
|
||||
|
||||
@pytest.mark.parametrize("m_data_width", [8, 16, 32])
|
||||
@pytest.mark.parametrize("s_data_width", [8, 16, 32])
|
||||
def test_taxi_axis_register(request, s_data_width, m_data_width):
|
||||
dut = "taxi_axis_adapter"
|
||||
module = os.path.splitext(os.path.basename(__file__))[0]
|
||||
toplevel = module
|
||||
|
||||
verilog_sources = [
|
||||
os.path.join(tests_dir, f"{toplevel}.sv"),
|
||||
os.path.join(rtl_dir, "axis", f"{dut}.sv"),
|
||||
os.path.join(rtl_dir, "axis", "taxi_axis_if.sv"),
|
||||
]
|
||||
|
||||
verilog_sources = process_f_files(verilog_sources)
|
||||
|
||||
parameters = {}
|
||||
|
||||
parameters['S_DATA_W'] = s_data_width
|
||||
parameters['S_KEEP_EN'] = int(parameters['S_DATA_W'] > 8)
|
||||
parameters['S_KEEP_W'] = (parameters['S_DATA_W'] + 7) // 8
|
||||
parameters['S_STRB_EN'] = 0
|
||||
parameters['M_DATA_W'] = m_data_width
|
||||
parameters['M_KEEP_EN'] = int(parameters['M_DATA_W'] > 8)
|
||||
parameters['M_KEEP_W'] = (parameters['M_DATA_W'] + 7) // 8
|
||||
parameters['M_STRB_EN'] = parameters['S_STRB_EN']
|
||||
parameters['ID_EN'] = 1
|
||||
parameters['ID_W'] = 8
|
||||
parameters['DEST_EN'] = 1
|
||||
parameters['DEST_W'] = 8
|
||||
parameters['USER_EN'] = 1
|
||||
parameters['USER_W'] = 1
|
||||
|
||||
extra_env = {f'PARAM_{k}': str(v) for k, v in parameters.items()}
|
||||
|
||||
sim_build = os.path.join(tests_dir, "sim_build",
|
||||
request.node.name.replace('[', '-').replace(']', ''))
|
||||
|
||||
cocotb_test.simulator.run(
|
||||
simulator="verilator",
|
||||
python_search=[tests_dir],
|
||||
verilog_sources=verilog_sources,
|
||||
toplevel=toplevel,
|
||||
module=module,
|
||||
parameters=parameters,
|
||||
sim_build=sim_build,
|
||||
extra_env=extra_env,
|
||||
)
|
||||
88
tb/axis/taxi_axis_adapter/test_taxi_axis_adapter.sv
Normal file
88
tb/axis/taxi_axis_adapter/test_taxi_axis_adapter.sv
Normal file
@@ -0,0 +1,88 @@
|
||||
// SPDX-License-Identifier: CERN-OHL-S-2.0
|
||||
/*
|
||||
|
||||
Copyright (c) 2025 FPGA Ninja, LLC
|
||||
|
||||
Authors:
|
||||
- Alex Forencich
|
||||
|
||||
*/
|
||||
|
||||
`resetall
|
||||
`timescale 1ns / 1ps
|
||||
`default_nettype none
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* AXI4-Stream FIFO testbench
|
||||
*/
|
||||
module test_taxi_axis_adapter #
|
||||
(
|
||||
/* verilator lint_off WIDTHTRUNC */
|
||||
parameter S_DATA_W = 8,
|
||||
parameter logic S_KEEP_EN = (S_DATA_W>8),
|
||||
parameter S_KEEP_W = ((S_DATA_W+7)/8),
|
||||
parameter logic S_STRB_EN = 0,
|
||||
parameter M_DATA_W = 8,
|
||||
parameter logic M_KEEP_EN = (M_DATA_W>8),
|
||||
parameter M_KEEP_W = ((M_DATA_W+7)/8),
|
||||
parameter logic M_STRB_EN = 0,
|
||||
parameter logic ID_EN = 0,
|
||||
parameter ID_W = 8,
|
||||
parameter logic DEST_EN = 0,
|
||||
parameter DEST_W = 8,
|
||||
parameter logic USER_EN = 1,
|
||||
parameter USER_W = 1
|
||||
/* verilator lint_on WIDTHTRUNC */
|
||||
)
|
||||
();
|
||||
|
||||
logic clk;
|
||||
logic rst;
|
||||
|
||||
taxi_axis_if #(
|
||||
.DATA_W(S_DATA_W),
|
||||
.KEEP_EN(S_KEEP_EN),
|
||||
.KEEP_W(S_KEEP_W),
|
||||
.STRB_EN(S_STRB_EN),
|
||||
.LAST_EN(1'b1),
|
||||
.ID_EN(ID_EN),
|
||||
.ID_W(ID_W),
|
||||
.DEST_EN(DEST_EN),
|
||||
.DEST_W(DEST_W),
|
||||
.USER_EN(USER_EN),
|
||||
.USER_W(USER_W)
|
||||
) s_axis();
|
||||
|
||||
taxi_axis_if #(
|
||||
.DATA_W(M_DATA_W),
|
||||
.KEEP_EN(M_KEEP_EN),
|
||||
.KEEP_W(M_KEEP_W),
|
||||
.STRB_EN(M_STRB_EN),
|
||||
.LAST_EN(1'b1),
|
||||
.ID_EN(ID_EN),
|
||||
.ID_W(ID_W),
|
||||
.DEST_EN(DEST_EN),
|
||||
.DEST_W(DEST_W),
|
||||
.USER_EN(USER_EN),
|
||||
.USER_W(USER_W)
|
||||
) m_axis();
|
||||
|
||||
taxi_axis_adapter
|
||||
uut (
|
||||
.clk(clk),
|
||||
.rst(rst),
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* AXI4-Stream input (sink)
|
||||
*/
|
||||
.s_axis(s_axis),
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* AXI4-Stream output (source)
|
||||
*/
|
||||
.m_axis(m_axis)
|
||||
);
|
||||
|
||||
endmodule
|
||||
|
||||
`resetall
|
||||
Reference in New Issue
Block a user