mirror of
https://github.com/fpganinja/taxi.git
synced 2025-12-09 00:48:40 -08:00
axis: Add AXI stream demultiplexer module and testbench
Signed-off-by: Alex Forencich <alex@alexforencich.com>
This commit is contained in:
@@ -42,6 +42,7 @@ To facilitate the dual-license model, contributions to the project can only be a
|
|||||||
* Combined FIFO + width converter
|
* Combined FIFO + width converter
|
||||||
* Combined async FIFO + width converter
|
* Combined async FIFO + width converter
|
||||||
* Multiplexer
|
* Multiplexer
|
||||||
|
* Demultiplexer
|
||||||
* Broadcaster
|
* Broadcaster
|
||||||
* Concatenator
|
* Concatenator
|
||||||
* COBS encoder
|
* COBS encoder
|
||||||
|
|||||||
280
src/axis/rtl/taxi_axis_demux.sv
Normal file
280
src/axis/rtl/taxi_axis_demux.sv
Normal file
@@ -0,0 +1,280 @@
|
|||||||
|
// SPDX-License-Identifier: CERN-OHL-S-2.0
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
|
||||||
|
Copyright (c) 2018-2025 FPGA Ninja, LLC
|
||||||
|
|
||||||
|
Authors:
|
||||||
|
- Alex Forencich
|
||||||
|
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
`resetall
|
||||||
|
`timescale 1ns / 1ps
|
||||||
|
`default_nettype none
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* AXI4-Stream demultiplexer
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
module taxi_axis_demux #
|
||||||
|
(
|
||||||
|
// Number of AXI stream outputs
|
||||||
|
parameter M_COUNT = 4,
|
||||||
|
// route via tdest
|
||||||
|
parameter logic TDEST_ROUTE = 1'b0
|
||||||
|
)
|
||||||
|
(
|
||||||
|
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[M_COUNT],
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Control
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
input wire logic enable,
|
||||||
|
input wire logic drop,
|
||||||
|
input wire logic [$clog2(M_COUNT)-1:0] select
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
// extract parameters
|
||||||
|
localparam DATA_W = s_axis.DATA_W;
|
||||||
|
localparam logic KEEP_EN = s_axis.KEEP_EN && m_axis[0].KEEP_EN;
|
||||||
|
localparam KEEP_W = s_axis.KEEP_W;
|
||||||
|
localparam logic STRB_EN = s_axis.STRB_EN && m_axis[0].STRB_EN;
|
||||||
|
localparam logic LAST_EN = s_axis.LAST_EN && m_axis[0].LAST_EN;
|
||||||
|
localparam logic ID_EN = s_axis.ID_EN && m_axis[0].ID_EN;
|
||||||
|
localparam ID_W = s_axis.ID_W;
|
||||||
|
localparam logic DEST_EN = s_axis.DEST_EN && m_axis[0].DEST_EN;
|
||||||
|
localparam S_DEST_W = s_axis.DEST_W;
|
||||||
|
localparam M_DEST_W = m_axis[0].DEST_W;
|
||||||
|
localparam logic USER_EN = s_axis.USER_EN && m_axis[0].USER_EN;
|
||||||
|
localparam USER_W = s_axis.USER_W;
|
||||||
|
|
||||||
|
localparam CL_M_COUNT = $clog2(M_COUNT);
|
||||||
|
|
||||||
|
localparam M_DEST_W_INT = M_DEST_W > 0 ? M_DEST_W : 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
// check configuration
|
||||||
|
if (m_axis[0].DATA_W != DATA_W)
|
||||||
|
$fatal(0, "Error: Interface DATA_W parameter mismatch (instance %m)");
|
||||||
|
|
||||||
|
if (KEEP_EN && m_axis[0].KEEP_W != KEEP_W)
|
||||||
|
$fatal(0, "Error: Interface KEEP_W parameter mismatch (instance %m)");
|
||||||
|
|
||||||
|
if (TDEST_ROUTE) begin
|
||||||
|
if (!DEST_EN)
|
||||||
|
$fatal(0, "Error: TDEST_ROUTE set requires DEST_EN set (instance %m)");
|
||||||
|
|
||||||
|
if (S_DEST_W < CL_M_COUNT)
|
||||||
|
$fatal(0, "Error: S_DEST_W too small for port count (instance %m)");
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
logic [CL_M_COUNT-1:0] select_reg = '0, select_ctl, select_next;
|
||||||
|
logic drop_reg = 1'b0, drop_ctl, drop_next;
|
||||||
|
logic frame_reg = 1'b0, frame_ctl, frame_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
logic s_axis_tready_reg = 1'b0, s_axis_tready_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
// internal datapath
|
||||||
|
logic [DATA_W-1:0] m_axis_tdata_int;
|
||||||
|
logic [KEEP_W-1:0] m_axis_tkeep_int;
|
||||||
|
logic [KEEP_W-1:0] m_axis_tstrb_int;
|
||||||
|
logic [M_COUNT-1:0] m_axis_tvalid_int;
|
||||||
|
logic m_axis_tready_int_reg = 1'b0;
|
||||||
|
logic m_axis_tlast_int;
|
||||||
|
logic [ID_W-1:0] m_axis_tid_int;
|
||||||
|
logic [M_DEST_W-1:0] m_axis_tdest_int;
|
||||||
|
logic [USER_W-1:0] m_axis_tuser_int;
|
||||||
|
wire m_axis_tready_int_early;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign s_axis.tready = s_axis_tready_reg && enable;
|
||||||
|
|
||||||
|
always_comb begin
|
||||||
|
select_next = select_reg;
|
||||||
|
select_ctl = select_reg;
|
||||||
|
drop_next = drop_reg;
|
||||||
|
drop_ctl = drop_reg;
|
||||||
|
frame_next = frame_reg;
|
||||||
|
frame_ctl = frame_reg;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (s_axis.tvalid && s_axis.tready) begin
|
||||||
|
// end of frame detection
|
||||||
|
if (s_axis.tlast) begin
|
||||||
|
frame_next = 1'b0;
|
||||||
|
drop_next = 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!frame_reg && s_axis.tvalid && s_axis.tready) begin
|
||||||
|
// start of frame, grab select value
|
||||||
|
if (TDEST_ROUTE) begin
|
||||||
|
if (M_COUNT > 1) begin
|
||||||
|
select_ctl = s_axis.tdest[S_DEST_W-1:S_DEST_W-CL_M_COUNT];
|
||||||
|
drop_ctl = (CL_M_COUNT+1)'(select_ctl) >= (CL_M_COUNT+1)'(M_COUNT);
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
select_ctl = '0;
|
||||||
|
drop_ctl = 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
select_ctl = select;
|
||||||
|
drop_ctl = drop || (CL_M_COUNT+1)'(select) >= (CL_M_COUNT+1)'(M_COUNT);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
frame_ctl = 1'b1;
|
||||||
|
if (!(s_axis.tready && s_axis.tvalid && s_axis.tlast)) begin
|
||||||
|
select_next = select_ctl;
|
||||||
|
drop_next = drop_ctl;
|
||||||
|
frame_next = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
m_axis_tdata_int = s_axis.tdata;
|
||||||
|
m_axis_tkeep_int = s_axis.tkeep;
|
||||||
|
m_axis_tstrb_int = s_axis.tstrb;
|
||||||
|
m_axis_tvalid_int = '0;
|
||||||
|
m_axis_tvalid_int[select_ctl] = s_axis.tvalid && s_axis.tready && !drop_ctl;
|
||||||
|
m_axis_tlast_int = s_axis.tlast;
|
||||||
|
m_axis_tid_int = s_axis.tid;
|
||||||
|
m_axis_tdest_int = M_DEST_W'(s_axis.tdest);
|
||||||
|
m_axis_tuser_int = s_axis.tuser;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always_comb begin
|
||||||
|
s_axis_tready_next = (m_axis_tready_int_early || drop_ctl);
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always_ff @(posedge clk) begin
|
||||||
|
select_reg <= select_next;
|
||||||
|
drop_reg <= drop_next;
|
||||||
|
frame_reg <= frame_next;
|
||||||
|
s_axis_tready_reg <= s_axis_tready_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (rst) begin
|
||||||
|
select_reg <= '0;
|
||||||
|
drop_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
frame_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
s_axis_tready_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
// output datapath logic
|
||||||
|
logic [DATA_W-1:0] m_axis_tdata_reg = '0;
|
||||||
|
logic [KEEP_W-1:0] m_axis_tkeep_reg = '0;
|
||||||
|
logic [KEEP_W-1:0] m_axis_tstrb_reg = '0;
|
||||||
|
logic [M_COUNT-1:0] m_axis_tvalid_reg = '0, m_axis_tvalid_next;
|
||||||
|
logic m_axis_tlast_reg = 1'b0;
|
||||||
|
logic [ID_W-1:0] m_axis_tid_reg = '0;
|
||||||
|
logic [M_DEST_W-1:0] m_axis_tdest_reg = '0;
|
||||||
|
logic [USER_W-1:0] m_axis_tuser_reg = '0;
|
||||||
|
|
||||||
|
logic [DATA_W-1:0] temp_m_axis_tdata_reg = '0;
|
||||||
|
logic [KEEP_W-1:0] temp_m_axis_tkeep_reg = '0;
|
||||||
|
logic [KEEP_W-1:0] temp_m_axis_tstrb_reg = '0;
|
||||||
|
logic [M_COUNT-1:0] temp_m_axis_tvalid_reg = '0, temp_m_axis_tvalid_next;
|
||||||
|
logic temp_m_axis_tlast_reg = 1'b0;
|
||||||
|
logic [ID_W-1:0] temp_m_axis_tid_reg = '0;
|
||||||
|
logic [M_DEST_W-1:0] temp_m_axis_tdest_reg = '0;
|
||||||
|
logic [USER_W-1:0] temp_m_axis_tuser_reg = '0;
|
||||||
|
|
||||||
|
// datapath control
|
||||||
|
logic store_axis_int_to_output;
|
||||||
|
logic store_axis_int_to_temp;
|
||||||
|
logic store_axis_temp_to_output;
|
||||||
|
|
||||||
|
wire [M_COUNT-1:0] m_axis_tready;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (genvar k = 0; k < M_COUNT; k = k + 1) begin
|
||||||
|
assign m_axis[k].tdata = m_axis_tdata_reg;
|
||||||
|
assign m_axis[k].tkeep = KEEP_EN ? m_axis_tkeep_reg : '1;
|
||||||
|
assign m_axis[k].tstrb = STRB_EN ? m_axis_tstrb_reg : m_axis[k].tkeep;
|
||||||
|
assign m_axis[k].tvalid = m_axis_tvalid_reg[k];
|
||||||
|
assign m_axis[k].tlast = m_axis_tlast_reg;
|
||||||
|
assign m_axis[k].tid = ID_EN ? m_axis_tid_reg : '0;
|
||||||
|
assign m_axis[k].tdest = DEST_EN ? m_axis_tdest_reg : '0;
|
||||||
|
assign m_axis[k].tuser = USER_EN ? m_axis_tuser_reg : '0;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign m_axis_tready[k] = m_axis[k].tready;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
// enable ready input next cycle if output is ready or the temp reg will not be filled on the next cycle (output reg empty or no input)
|
||||||
|
assign m_axis_tready_int_early = (m_axis_tready & m_axis_tvalid_reg) != 0 || (temp_m_axis_tvalid_reg == 0 && (m_axis_tvalid_reg == 0 || m_axis_tvalid_int == 0));
|
||||||
|
|
||||||
|
always_comb begin
|
||||||
|
// transfer sink ready state to source
|
||||||
|
m_axis_tvalid_next = m_axis_tvalid_reg;
|
||||||
|
temp_m_axis_tvalid_next = temp_m_axis_tvalid_reg;
|
||||||
|
|
||||||
|
store_axis_int_to_output = 1'b0;
|
||||||
|
store_axis_int_to_temp = 1'b0;
|
||||||
|
store_axis_temp_to_output = 1'b0;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (m_axis_tready_int_reg) begin
|
||||||
|
// input is ready
|
||||||
|
if ((m_axis_tready & m_axis_tvalid_reg) != 0 || m_axis_tvalid_reg == 0) begin
|
||||||
|
// output is ready or currently not valid, transfer data to output
|
||||||
|
m_axis_tvalid_next = m_axis_tvalid_int;
|
||||||
|
store_axis_int_to_output = 1'b1;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
// output is not ready, store input in temp
|
||||||
|
temp_m_axis_tvalid_next = m_axis_tvalid_int;
|
||||||
|
store_axis_int_to_temp = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else if ((m_axis_tready & m_axis_tvalid_reg) != 0) begin
|
||||||
|
// input is not ready, but output is ready
|
||||||
|
m_axis_tvalid_next = temp_m_axis_tvalid_reg;
|
||||||
|
temp_m_axis_tvalid_next = '0;
|
||||||
|
store_axis_temp_to_output = 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
always_ff @(posedge clk) begin
|
||||||
|
m_axis_tvalid_reg <= m_axis_tvalid_next;
|
||||||
|
m_axis_tready_int_reg <= m_axis_tready_int_early;
|
||||||
|
temp_m_axis_tvalid_reg <= temp_m_axis_tvalid_next;
|
||||||
|
|
||||||
|
// datapath
|
||||||
|
if (store_axis_int_to_output) begin
|
||||||
|
m_axis_tdata_reg <= m_axis_tdata_int;
|
||||||
|
m_axis_tkeep_reg <= m_axis_tkeep_int;
|
||||||
|
m_axis_tstrb_reg <= m_axis_tstrb_int;
|
||||||
|
m_axis_tlast_reg <= m_axis_tlast_int;
|
||||||
|
m_axis_tid_reg <= m_axis_tid_int;
|
||||||
|
m_axis_tdest_reg <= m_axis_tdest_int;
|
||||||
|
m_axis_tuser_reg <= m_axis_tuser_int;
|
||||||
|
end else if (store_axis_temp_to_output) begin
|
||||||
|
m_axis_tdata_reg <= temp_m_axis_tdata_reg;
|
||||||
|
m_axis_tkeep_reg <= temp_m_axis_tkeep_reg;
|
||||||
|
m_axis_tstrb_reg <= temp_m_axis_tstrb_reg;
|
||||||
|
m_axis_tlast_reg <= temp_m_axis_tlast_reg;
|
||||||
|
m_axis_tid_reg <= temp_m_axis_tid_reg;
|
||||||
|
m_axis_tdest_reg <= temp_m_axis_tdest_reg;
|
||||||
|
m_axis_tuser_reg <= temp_m_axis_tuser_reg;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (store_axis_int_to_temp) begin
|
||||||
|
temp_m_axis_tdata_reg <= m_axis_tdata_int;
|
||||||
|
temp_m_axis_tkeep_reg <= m_axis_tkeep_int;
|
||||||
|
temp_m_axis_tstrb_reg <= m_axis_tstrb_int;
|
||||||
|
temp_m_axis_tlast_reg <= m_axis_tlast_int;
|
||||||
|
temp_m_axis_tid_reg <= m_axis_tid_int;
|
||||||
|
temp_m_axis_tdest_reg <= m_axis_tdest_int;
|
||||||
|
temp_m_axis_tuser_reg <= m_axis_tuser_int;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
if (rst) begin
|
||||||
|
m_axis_tvalid_reg <= '0;
|
||||||
|
m_axis_tready_int_reg <= 1'b0;
|
||||||
|
temp_m_axis_tvalid_reg <= '0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
|
`resetall
|
||||||
66
src/axis/tb/taxi_axis_demux/Makefile
Normal file
66
src/axis/tb/taxi_axis_demux/Makefile
Normal file
@@ -0,0 +1,66 @@
|
|||||||
|
# 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
|
||||||
|
|
||||||
|
RTL_DIR = ../../rtl
|
||||||
|
LIB_DIR = ../../lib
|
||||||
|
TAXI_SRC_DIR = $(LIB_DIR)/taxi/src
|
||||||
|
|
||||||
|
DUT = taxi_axis_demux
|
||||||
|
COCOTB_TEST_MODULES = test_$(DUT)
|
||||||
|
COCOTB_TOPLEVEL = test_$(DUT)
|
||||||
|
MODULE = $(COCOTB_TEST_MODULES)
|
||||||
|
TOPLEVEL = $(COCOTB_TOPLEVEL)
|
||||||
|
VERILOG_SOURCES += $(COCOTB_TOPLEVEL).sv
|
||||||
|
VERILOG_SOURCES += $(RTL_DIR)/$(DUT).sv
|
||||||
|
VERILOG_SOURCES += $(RTL_DIR)/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_M_COUNT := 4
|
||||||
|
export PARAM_DATA_W := 8
|
||||||
|
export PARAM_KEEP_EN := $(shell expr $(PARAM_DATA_W) \> 8 )
|
||||||
|
export PARAM_KEEP_W := $(shell expr \( $(PARAM_DATA_W) + 7 \) / 8 )
|
||||||
|
export PARAM_STRB_EN := 0
|
||||||
|
export PARAM_LAST_EN := 1
|
||||||
|
export PARAM_ID_EN := 1
|
||||||
|
export PARAM_ID_W := 8
|
||||||
|
export PARAM_DEST_EN := 1
|
||||||
|
export PARAM_M_DEST_W := 8
|
||||||
|
export PARAM_S_DEST_W := $(shell python -c "print($(PARAM_M_DEST_W) + ($(PARAM_M_COUNT)-1).bit_length())")
|
||||||
|
export PARAM_USER_EN := 1
|
||||||
|
export PARAM_USER_W := 1
|
||||||
|
export PARAM_TDEST_ROUTE := 1
|
||||||
|
|
||||||
|
ifeq ($(SIM), icarus)
|
||||||
|
PLUSARGS += -fst
|
||||||
|
|
||||||
|
COMPILE_ARGS += $(foreach v,$(filter PARAM_%,$(.VARIABLES)),-P $(COCOTB_TOPLEVEL).$(subst PARAM_,,$(v))=$($(v)))
|
||||||
|
else ifeq ($(SIM), verilator)
|
||||||
|
# COMPILE_ARGS += -Wno-SELRANGE -Wno-WIDTH
|
||||||
|
|
||||||
|
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
|
||||||
208
src/axis/tb/taxi_axis_demux/test_taxi_axis_demux.py
Normal file
208
src/axis/tb/taxi_axis_demux/test_taxi_axis_demux.py
Normal file
@@ -0,0 +1,208 @@
|
|||||||
|
#!/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 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(bus), dut.clk, dut.rst) for bus in dut.m_axis]
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.enable.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
dut.drop.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
dut.select.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_idle_generator(self, generator=None):
|
||||||
|
if generator:
|
||||||
|
self.source.set_pause_generator(generator())
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_backpressure_generator(self, generator=None):
|
||||||
|
if generator:
|
||||||
|
for sink in self.sink:
|
||||||
|
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, port=0):
|
||||||
|
|
||||||
|
tb = TB(dut)
|
||||||
|
|
||||||
|
id_width = len(tb.source.bus.tid)
|
||||||
|
id_count = 2**id_width
|
||||||
|
id_mask = id_count-1
|
||||||
|
|
||||||
|
dest_width = len(tb.sink[0].bus.tid)
|
||||||
|
dest_count = 2**dest_width
|
||||||
|
dest_mask = dest_count-1
|
||||||
|
|
||||||
|
cur_id = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
await tb.reset()
|
||||||
|
|
||||||
|
tb.set_idle_generator(idle_inserter)
|
||||||
|
tb.set_backpressure_generator(backpressure_inserter)
|
||||||
|
|
||||||
|
test_frames = []
|
||||||
|
|
||||||
|
dut.enable.setimmediatevalue(1)
|
||||||
|
dut.drop.setimmediatevalue(0)
|
||||||
|
dut.select.setimmediatevalue(port)
|
||||||
|
|
||||||
|
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 | (port << dest_width)
|
||||||
|
|
||||||
|
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[port].recv()
|
||||||
|
|
||||||
|
assert rx_frame.tdata == test_frame.tdata
|
||||||
|
assert rx_frame.tid == test_frame.tid
|
||||||
|
assert rx_frame.tdest == (test_frame.tdest & dest_mask)
|
||||||
|
assert not rx_frame.tuser
|
||||||
|
|
||||||
|
assert tb.sink[port].empty()
|
||||||
|
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
await RisingEdge(dut.clk)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def cycle_pause():
|
||||||
|
return itertools.cycle([1, 1, 1, 0])
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def size_list():
|
||||||
|
data_width = len(cocotb.top.s_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:
|
||||||
|
|
||||||
|
ports = len(cocotb.top.m_axis)
|
||||||
|
|
||||||
|
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.add_option("port", list(range(ports)))
|
||||||
|
factory.generate_tests()
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# cocotb-test
|
||||||
|
|
||||||
|
tests_dir = os.path.dirname(__file__)
|
||||||
|
rtl_dir = os.path.abspath(os.path.join(tests_dir, '..', '..', 'rtl'))
|
||||||
|
lib_dir = os.path.abspath(os.path.join(tests_dir, '..', '..', 'lib'))
|
||||||
|
taxi_src_dir = os.path.abspath(os.path.join(lib_dir, 'taxi', 'src'))
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
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("tdest_route", [0, 1])
|
||||||
|
@pytest.mark.parametrize("data_w", [8, 16, 32])
|
||||||
|
@pytest.mark.parametrize("m_count", [4])
|
||||||
|
def test_taxi_axis_demux(request, m_count, data_w, tdest_route):
|
||||||
|
dut = "taxi_axis_demux"
|
||||||
|
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, f"{dut}.sv"),
|
||||||
|
os.path.join(rtl_dir, "taxi_axis_if.sv"),
|
||||||
|
]
|
||||||
|
|
||||||
|
verilog_sources = process_f_files(verilog_sources)
|
||||||
|
|
||||||
|
parameters = {}
|
||||||
|
|
||||||
|
parameters['M_COUNT'] = m_count
|
||||||
|
parameters['DATA_W'] = data_w
|
||||||
|
parameters['KEEP_EN'] = int(parameters['DATA_W'] > 8)
|
||||||
|
parameters['KEEP_W'] = (parameters['DATA_W'] + 7) // 8
|
||||||
|
parameters['STRB_EN'] = 0
|
||||||
|
parameters['LAST_EN'] = 1
|
||||||
|
parameters['ID_EN'] = 1
|
||||||
|
parameters['ID_W'] = 8
|
||||||
|
parameters['DEST_EN'] = 1
|
||||||
|
parameters['M_DEST_W'] = 8
|
||||||
|
parameters['S_DEST_W'] = parameters['M_DEST_W'] + (m_count-1).bit_length()
|
||||||
|
parameters['USER_EN'] = 1
|
||||||
|
parameters['USER_W'] = 1
|
||||||
|
parameters['TDEST_ROUTE'] = tdest_route
|
||||||
|
|
||||||
|
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,
|
||||||
|
)
|
||||||
102
src/axis/tb/taxi_axis_demux/test_taxi_axis_demux.sv
Normal file
102
src/axis/tb/taxi_axis_demux/test_taxi_axis_demux.sv
Normal file
@@ -0,0 +1,102 @@
|
|||||||
|
// 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 demultiplexer testbench
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
module test_taxi_axis_demux #
|
||||||
|
(
|
||||||
|
/* verilator lint_off WIDTHTRUNC */
|
||||||
|
parameter M_COUNT = 4,
|
||||||
|
parameter DATA_W = 8,
|
||||||
|
parameter logic KEEP_EN = (DATA_W>8),
|
||||||
|
parameter KEEP_W = ((DATA_W+7)/8),
|
||||||
|
parameter logic STRB_EN = 1'b0,
|
||||||
|
parameter logic LAST_EN = 1'b1,
|
||||||
|
parameter logic ID_EN = 1'b0,
|
||||||
|
parameter ID_W = 8,
|
||||||
|
parameter logic DEST_EN = 1'b0,
|
||||||
|
parameter M_DEST_W = 8,
|
||||||
|
parameter S_DEST_W = M_DEST_W+$clog2(M_COUNT),
|
||||||
|
parameter logic USER_EN = 1'b1,
|
||||||
|
parameter USER_W = 1,
|
||||||
|
parameter logic TDEST_ROUTE = 1'b0
|
||||||
|
/* verilator lint_on WIDTHTRUNC */
|
||||||
|
)
|
||||||
|
();
|
||||||
|
|
||||||
|
logic clk;
|
||||||
|
logic rst;
|
||||||
|
|
||||||
|
taxi_axis_if #(
|
||||||
|
.DATA_W(DATA_W),
|
||||||
|
.KEEP_EN(KEEP_EN),
|
||||||
|
.KEEP_W(KEEP_W),
|
||||||
|
.STRB_EN(STRB_EN),
|
||||||
|
.LAST_EN(LAST_EN),
|
||||||
|
.ID_EN(ID_EN),
|
||||||
|
.ID_W(ID_W),
|
||||||
|
.DEST_EN(DEST_EN),
|
||||||
|
.DEST_W(S_DEST_W),
|
||||||
|
.USER_EN(USER_EN),
|
||||||
|
.USER_W(USER_W)
|
||||||
|
) s_axis();
|
||||||
|
|
||||||
|
taxi_axis_if #(
|
||||||
|
.DATA_W(DATA_W),
|
||||||
|
.KEEP_EN(KEEP_EN),
|
||||||
|
.KEEP_W(KEEP_W),
|
||||||
|
.STRB_EN(STRB_EN),
|
||||||
|
.LAST_EN(LAST_EN),
|
||||||
|
.ID_EN(ID_EN),
|
||||||
|
.ID_W(ID_W),
|
||||||
|
.DEST_EN(DEST_EN),
|
||||||
|
.DEST_W(M_DEST_W),
|
||||||
|
.USER_EN(USER_EN),
|
||||||
|
.USER_W(USER_W)
|
||||||
|
) m_axis[M_COUNT]();
|
||||||
|
|
||||||
|
logic enable;
|
||||||
|
logic drop;
|
||||||
|
logic [$clog2(M_COUNT)-1:0] select;
|
||||||
|
|
||||||
|
taxi_axis_demux #(
|
||||||
|
.M_COUNT(M_COUNT),
|
||||||
|
.TDEST_ROUTE(TDEST_ROUTE)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
uut (
|
||||||
|
.clk(clk),
|
||||||
|
.rst(rst),
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* AXI4-Stream input (sink)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
.s_axis(s_axis),
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* AXI4-Stream output (source)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
.m_axis(m_axis),
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Control
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
.enable(enable),
|
||||||
|
.drop(drop),
|
||||||
|
.select(select)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
||||||
|
|
||||||
|
`resetall
|
||||||
Reference in New Issue
Block a user