rtl: sampler synchronization work, not totally ready
This commit is contained in:
@ -1,7 +1,5 @@
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`timescale 1ns / 1ps
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module sampler
|
||||
#(
|
||||
parameter DATA_WIDTH = 12,
|
||||
@ -14,16 +12,16 @@ module sampler
|
||||
input [DATA_WIDTH-1:0] data_in,
|
||||
input out_of_range,
|
||||
input [31:0] smp_num,
|
||||
input sample_req,
|
||||
input done,
|
||||
|
||||
output logic [DATA_WIDTH*PACK_FACTOR-1:0] m_axis_tdata,
|
||||
output logic m_axis_tvalid,
|
||||
output logic sample_done
|
||||
output logic request
|
||||
);
|
||||
(* MARK_DEBUG="true" *) logic [DATA_WIDTH-1:0] data_converted;
|
||||
(* MARK_DEBUG="true" *) logic out_of_range_reg;
|
||||
(* MARK_DEBUG="true" *) logic [31:0] smp_num_reg, cnt_smp_num;
|
||||
(* MARK_DEBUG="true" *) logic enable;
|
||||
(* MARK_DEBUG="true" *) logic enable, enable_d;
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||||
|
||||
generate
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if (PROCESS_MODE) begin
|
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@ -68,20 +66,22 @@ module sampler
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buffer_ready <= 0;
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||||
cnt_smp_num <= '0;
|
||||
smp_num_reg <= '0;
|
||||
enable <= '0;
|
||||
sample_done <= 0;
|
||||
enable <= 0;
|
||||
request <= 0;
|
||||
end
|
||||
else begin
|
||||
buffer_ready <= 0;
|
||||
if (sample_done && !sample_req) begin
|
||||
sample_done <= 1'b0;
|
||||
end
|
||||
if (!enable && sample_req && !sample_done) begin
|
||||
enable <= 1;
|
||||
cnt_smp_num <= 0;
|
||||
smp_num_reg <= smp_num;
|
||||
end
|
||||
if (enable) begin
|
||||
enable_d <= enable;
|
||||
if (!enable) begin
|
||||
if (request && done) begin
|
||||
enable <= 1;
|
||||
request <= 0;
|
||||
cnt_smp_num <= 0;
|
||||
smp_num_reg <= smp_num;
|
||||
end else begin
|
||||
request <= 1;
|
||||
end
|
||||
end else begin
|
||||
if (!out_of_range_reg) begin
|
||||
if (cnt_smp_num != smp_num_reg) begin
|
||||
buffer <= data_converted;
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||||
@ -90,8 +90,6 @@ module sampler
|
||||
end
|
||||
else begin
|
||||
cnt_smp_num <= '0;
|
||||
sample_done <= 1'b1;
|
||||
buffer_ready <= 0;
|
||||
buffer <= '0;
|
||||
enable <= 0;
|
||||
end
|
||||
@ -108,21 +106,21 @@ module sampler
|
||||
cnt_smp_num <= '0;
|
||||
smp_num_reg <= '0;
|
||||
enable <= 0;
|
||||
sample_done <= 0;
|
||||
request <= 0;
|
||||
end
|
||||
else begin
|
||||
buffer_ready <= 0;
|
||||
if (sample_done && !sample_req) begin
|
||||
sample_done <= 1'b0;
|
||||
end
|
||||
if (!enable && sample_req && !sample_done) begin
|
||||
enable <= 1;
|
||||
cnt_smp_num <= 0;
|
||||
smp_num_reg <= smp_num;
|
||||
end
|
||||
if (enable) begin
|
||||
if (!enable) begin
|
||||
if (!request) request <= 1;
|
||||
if (request && done) begin
|
||||
enable <= 1;
|
||||
request <= 0;
|
||||
cnt_smp_num <= 0;
|
||||
smp_num_reg <= smp_num;
|
||||
end
|
||||
end else begin
|
||||
if (!out_of_range_reg) begin
|
||||
if (cnt_smp_num != smp_num_reg) begin
|
||||
if (cnt_smp_num < smp_num_reg) begin
|
||||
cnt_smp_num <= cnt_smp_num +1;
|
||||
buffer <= {buffer[DATA_WIDTH*(PACK_FACTOR-1)-1:0], data_converted};
|
||||
if (cnt == PACK_FACTOR-1) begin
|
||||
@ -135,7 +133,6 @@ module sampler
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
else begin
|
||||
sample_done <= 1'b1;
|
||||
cnt_smp_num <= '0;
|
||||
buffer_ready <= 0;
|
||||
buffer <= '0;
|
||||
|
||||
@ -2,130 +2,209 @@
|
||||
|
||||
module sampler_tb;
|
||||
|
||||
parameter DATA_WIDTH = 12;
|
||||
parameter PROCESS_MODE = 0;
|
||||
parameter CLK_PERIOD = 15.3846;
|
||||
parameter TEST_NUM = 1000;
|
||||
// =========================================================
|
||||
// PARAMETERS
|
||||
// =========================================================
|
||||
localparam DATA_WIDTH = 12;
|
||||
localparam PACK_FACTOR = 1;
|
||||
localparam PROCESS_MODE = 0;
|
||||
localparam CLK_PERIOD = 15.3846;
|
||||
|
||||
// =========================================================
|
||||
// SIGNALS
|
||||
// =========================================================
|
||||
logic clk;
|
||||
logic rst;
|
||||
|
||||
logic [DATA_WIDTH-1:0] data_in;
|
||||
logic out_of_range;
|
||||
|
||||
logic [DATA_WIDTH-1:0] m_axis_tdata;
|
||||
logic [31:0] smp_num;
|
||||
|
||||
logic done;
|
||||
logic request;
|
||||
|
||||
logic [DATA_WIDTH*PACK_FACTOR-1:0] m_axis_tdata;
|
||||
logic m_axis_tvalid;
|
||||
|
||||
integer errors = 0;
|
||||
|
||||
// =========================================================
|
||||
// DUT
|
||||
// =========================================================
|
||||
sampler #(
|
||||
.DATA_WIDTH(DATA_WIDTH),
|
||||
.PACK_FACTOR(PACK_FACTOR),
|
||||
.PROCESS_MODE(PROCESS_MODE)
|
||||
) dut (
|
||||
.clk_in(clk),
|
||||
.rst(rst),
|
||||
|
||||
.data_in(data_in),
|
||||
.out_of_range(out_of_range),
|
||||
|
||||
.smp_num(smp_num),
|
||||
.done(done),
|
||||
|
||||
.m_axis_tdata(m_axis_tdata),
|
||||
.m_axis_tvalid(m_axis_tvalid)
|
||||
.m_axis_tvalid(m_axis_tvalid),
|
||||
|
||||
.request(request)
|
||||
);
|
||||
|
||||
// =========================================================
|
||||
// CLOCK
|
||||
// =========================================================
|
||||
initial begin
|
||||
clk = 0;
|
||||
forever #(CLK_PERIOD/2) clk = ~clk;
|
||||
end
|
||||
|
||||
function automatic [DATA_WIDTH-1:0] ref_convert(input [DATA_WIDTH-1:0] din);
|
||||
if (PROCESS_MODE == 0)
|
||||
return din;
|
||||
else if (din == {1'b1, {(DATA_WIDTH-1){1'b0}}})
|
||||
return din;
|
||||
else
|
||||
return din[DATA_WIDTH-1] ?
|
||||
{1'b1, (~din[DATA_WIDTH-2:0] + 1'b1)} :
|
||||
din;
|
||||
endfunction
|
||||
|
||||
task send(input [DATA_WIDTH-1:0] word, input bit oor);
|
||||
@(posedge clk);
|
||||
data_in <= word;
|
||||
out_of_range <= oor;
|
||||
endtask
|
||||
|
||||
logic [DATA_WIDTH-1:0] exp_d0, exp_d1, exp_d2;
|
||||
logic oor_d0, oor_d1, oor_d2;
|
||||
|
||||
// =========================================================
|
||||
// RESET (ONLY ONCE)
|
||||
// =========================================================
|
||||
initial begin
|
||||
$display("\n=== RANDOM SAMPLER TEST===\n");
|
||||
|
||||
rst = 1;
|
||||
done = 0;
|
||||
data_in = 0;
|
||||
out_of_range = 0;
|
||||
|
||||
exp_d0 = 0;
|
||||
exp_d1 = 0;
|
||||
exp_d2 = 0;
|
||||
|
||||
oor_d0 = 1;
|
||||
oor_d1 = 1;
|
||||
oor_d2 = 1;
|
||||
smp_num = 0;
|
||||
|
||||
repeat(5) @(posedge clk);
|
||||
rst = 0;
|
||||
repeat(2) @(posedge clk);
|
||||
end
|
||||
|
||||
repeat (TEST_NUM) begin
|
||||
logic [DATA_WIDTH-1:0] rand_data;
|
||||
bit rand_oor;
|
||||
// =========================================================
|
||||
// CONFIG
|
||||
// =========================================================
|
||||
task automatic set_config(
|
||||
input int n,
|
||||
input int init_delay
|
||||
);
|
||||
smp_num = n;
|
||||
repeat(init_delay) @(posedge clk);
|
||||
endtask
|
||||
|
||||
rand_data = $urandom_range(0, (1 << DATA_WIDTH) - 1);
|
||||
rand_oor = ($urandom_range(0, 99) < 20);
|
||||
// =========================================================
|
||||
// HANDSHAKE (DONE/REQUEST)
|
||||
// =========================================================
|
||||
task automatic synchronize_sampler(
|
||||
input bit sampler_first,
|
||||
input int delay_before_ack,
|
||||
input int ack_duration
|
||||
);
|
||||
if (sampler_first) begin
|
||||
repeat(delay_before_ack) @(posedge clk);
|
||||
|
||||
@(negedge clk);
|
||||
done <= 1'b1;
|
||||
wait(request == 1'b1);
|
||||
|
||||
if (!oor_d2) begin
|
||||
if (m_axis_tvalid !== 1) begin
|
||||
$display("ERROR: valid=0");
|
||||
errors++;
|
||||
end
|
||||
repeat(ack_duration) @(posedge clk);
|
||||
|
||||
if (m_axis_tdata !== exp_d2) begin
|
||||
$display("ERROR: data mismatch");
|
||||
$display(" expected = %h", exp_d2);
|
||||
$display(" got = %h", m_axis_tdata);
|
||||
errors++;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
send(rand_data, rand_oor);
|
||||
|
||||
exp_d2 = exp_d1;
|
||||
exp_d1 = exp_d0;
|
||||
exp_d0 = ref_convert(rand_data);
|
||||
|
||||
oor_d2 = oor_d1;
|
||||
oor_d1 = oor_d0;
|
||||
oor_d0 = rand_oor;
|
||||
done <= 1'b0;
|
||||
end
|
||||
else begin
|
||||
wait(request == 1'b1);
|
||||
|
||||
@(posedge clk);
|
||||
repeat(delay_before_ack) @(posedge clk);
|
||||
|
||||
done <= 1'b1;
|
||||
|
||||
if (!oor_d2) begin
|
||||
|
||||
if (m_axis_tdata !== exp_d2) begin
|
||||
$display("ERROR: final mismatch");
|
||||
$display(" expected = %h", exp_d2);
|
||||
$display(" got = %h", m_axis_tdata);
|
||||
errors++;
|
||||
end
|
||||
repeat(ack_duration) @(posedge clk);
|
||||
|
||||
done <= 1'b0;
|
||||
end
|
||||
endtask
|
||||
|
||||
if (errors == 0)
|
||||
$display("\n========== ALL PASSED ==========\n");
|
||||
// =========================================================
|
||||
// DATA STREAM (STARTS AFTER SYNC)
|
||||
// =========================================================
|
||||
task automatic feed_data_stream(
|
||||
input int num_words,
|
||||
input bit random_mode
|
||||
);
|
||||
logic [DATA_WIDTH-1:0] val;
|
||||
val = 1;
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < num_words; i++) begin
|
||||
@(posedge clk);
|
||||
|
||||
if (random_mode)
|
||||
val = $urandom_range(1, 2**DATA_WIDTH-1);
|
||||
else
|
||||
val = val + 1;
|
||||
|
||||
data_in <= val;
|
||||
out_of_range <= 0;
|
||||
|
||||
end
|
||||
endtask
|
||||
|
||||
// =========================================================
|
||||
// COUNTER
|
||||
// =========================================================
|
||||
int received_count;
|
||||
|
||||
always @(posedge clk) begin
|
||||
if (m_axis_tvalid)
|
||||
received_count++;
|
||||
end
|
||||
|
||||
// =========================================================
|
||||
// TEST CASE
|
||||
// =========================================================
|
||||
task automatic run_test_case(
|
||||
input int n,
|
||||
input int delay,
|
||||
input int ack,
|
||||
input bit sampler_first,
|
||||
input bit random_stream
|
||||
);
|
||||
received_count = 0;
|
||||
|
||||
set_config(n, 2);
|
||||
|
||||
// 1) сначала синхронизация
|
||||
synchronize_sampler(sampler_first, delay, ack);
|
||||
|
||||
// 2) СРАЗУ после sync - поток данных
|
||||
feed_data_stream(n, random_stream);
|
||||
|
||||
repeat(20) @(posedge clk);
|
||||
|
||||
if (received_count == n)
|
||||
$display("[OK] received %0d / %0d", received_count, n);
|
||||
else
|
||||
$display("\n========== FAILED: %0d errors ==========\n", errors);
|
||||
$display("[ERROR] received %0d / %0d", received_count, n);
|
||||
endtask
|
||||
|
||||
// =========================================================
|
||||
// RANDOM STRESS TEST
|
||||
// =========================================================
|
||||
task automatic check_random;
|
||||
int n, d, a;
|
||||
bit sf;
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < 20; i++) begin
|
||||
n = $urandom_range(3, 10);
|
||||
d = $urandom_range(0, 5);
|
||||
a = $urandom_range(1, 5);
|
||||
sf = $urandom_range(0, 1);
|
||||
|
||||
$display("\n--- TEST %0d --- n=%0d delay=%0d ack=%0d sf=%0b",
|
||||
i, n, d, a, sf);
|
||||
|
||||
run_test_case(n, d, a, sf, 1);
|
||||
end
|
||||
endtask
|
||||
|
||||
// =========================================================
|
||||
// MAIN
|
||||
// =========================================================
|
||||
initial begin
|
||||
$display("\n=== SAMPLER TEST (FIXED FLOW: NO MULTI RESET) ===\n");
|
||||
|
||||
check_random();
|
||||
|
||||
$display("\n=== TEST FINISHED ===");
|
||||
$finish;
|
||||
end
|
||||
|
||||
|
||||
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