4 Commits

Author SHA1 Message Date
597be48407 docs: fix typos 2026-04-15 18:56:46 +03:00
f98051bc53 docs: add controller READMEs 2026-04-15 18:54:07 +03:00
eea031c6c1 fix: broken (stuck) sim 2026-04-15 18:53:49 +03:00
500b10b327 sw: add console script prototype 2026-04-15 18:28:03 +03:00
4 changed files with 163 additions and 3 deletions

View File

@ -0,0 +1,7 @@
# Тестовый проект Eth + CTRL
Проект состоит из AXIS Ethernet и контроллера. Для тестирования сделано три разных частотных домена: ethernet 125MHz, DAC 130MHz, ADC 65MHz для тестирования сихронизации. Есть ILA на все выходы контроллера и на шину AXIS eth -> ctrl. Для отправки пакетов используйте скрипт ```console.py --debug```.
## Сборка
```make all``` - собрать все до битстрима
```make vivado``` - открыть проект в Vivado

62
rtl/controller/README.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,62 @@
# Системный контроллер
Контроллер принимает входные пакеты udp с ethernet, передаваемые по axi stream, и выполняет настройку выходных регистров в соотвествии с содержимым этого пакета, а также синхронизирует сигналы между тремя clock domains - есть clk от ethernet, clk для ЦАП и clk для АЦП
## Список параметров:
- dac_data_width - битность данных ЦАП, <= 16bit
## Список входных портов:
- eth_clk_in - базовая входная частота
- dac_clk_in - входная частота ЦАП
- adc_clk_in - входная частота АЦП
- rst_n - общий reset
- s_axis [8 bit] - AXI stream slave для приема данных от ethernet udp (уже разобранный payload по байтам) - домен eth_clk
- finish - сигнал окончания приема данных с АЦП, домен adc_clk !
## Список выходных портов:
- dac_pulse_width[31:0] - выход pulse_width в домене dac_clk
- dac_pulse_period[31:0] - выход pulse_period в домене dac_clk
- dac_pulse_height[dac_data_width-1:0] - выход pulse_height в домене dac_clk
- dac_pulse_num[15:0] - выход pulse_num в домене dac_clk
---
- adc_pulse_period[31:0] - выход pulse_period в домене adc_clk
- adc_pulse_num[15:0] - выход pulse_num в домене adc_clk
---
- dac_start - start в домене dac_clk
- adc_start - start в домене adc_clk
---
- dac_rst - rst в домене dac_clk
- adc_rst - rst в домене adc_clk
## Логика работы:
по умолчанию после инициализации блок встает в состояние ожидания (*idle*), и становится *ready* для приема данных по axis.
далее ждет контрольный пакет. всего есть 3 вариации контрольных пакетов (в любом порядке), получаемых по axi stream:
```
8'b00001111 - soft reset
8'b11110000 - start
8'b10001000 - set_data
```
*soft reset* отправляет пульс rst на dac_rst и adc_rst, синхронизировав пульсы в их доменах. при этом сброс самого контроллера не происходит, значения остаются как и были
*start* отправляет пульс start на dac_start и adc_start в их доменах. при этом после этого блок перестает быть ready и ждет, пока не придет пульс finish, после этого он возвращается снова в *idle* состояние
*set_data* значит, что следующие 96 бит = 12*8 байт, пришедшии по axis - это конфигурационная информация и ее нужно записать в внутренний регистр на 96 бит.
конфигурационный регистр на 96 бит делится так:
```
reg[31:0] - pulse_width
reg[63:32] - pulse_period
reg[79:64] - pulse_num
reg[79+dac_data_width:80] - pulse_height
```
соотвественно эти записанные значения выставляются на соотвествующие выходные сигналы в доменах dac_clk и adc_clk. выходы обновляются каждый раз, когда происходит set_data, и сигналы сохраняют своё значение до следующего set_data.
## Симуляция
Тесты запускаются автоматически через make.
```
cd tests
make sim
```
Должно выдать "All tests done" в конце симуляции.

View File

@ -177,12 +177,9 @@ gen_ip:
sim: $(PROJECT).xpr gen_ip sim: $(PROJECT).xpr gen_ip
echo "open_project $(PROJECT).xpr" > run_sim.tcl echo "open_project $(PROJECT).xpr" > run_sim.tcl
echo "add_files -fileset sim_1 $(TB_FILES)" >> run_sim.tcl
echo "set_property top $(SIM_TOP) [get_filesets sim_1]" >> run_sim.tcl
echo "update_compile_order -fileset sources_1" >> run_sim.tcl echo "update_compile_order -fileset sources_1" >> run_sim.tcl
echo "update_compile_order -fileset sim_1" >> run_sim.tcl echo "update_compile_order -fileset sim_1" >> run_sim.tcl
echo "launch_simulation" >> run_sim.tcl echo "launch_simulation" >> run_sim.tcl
echo "run all" >> run_sim.tcl
vivado -mode batch -source run_sim.tcl vivado -mode batch -source run_sim.tcl
simclean: simclean:

94
software/console.py Normal file
View File

@ -0,0 +1,94 @@
import argparse
import socket
def run_debug(args, sock):
"""Debug run: send fixed values to test eth+ctrl on fpga."""
print(f"DEBUG MODE: ip={args.ip} send_port={args.send_port}")
dest = (args.ip, args.send_port)
# reset
sock.sendto(0x0f00.to_bytes(2), dest)
print("Sent soft_reset!")
# config data
sock.sendto(format_ctrl_data(0x12345678, 0x9abcdef0,
0x0bea, 0xdead, dac_bits=args.dac_bits), dest)
print("Config data sent!")
sock.sendto(0xf000.to_bytes(2), dest)
print("Sent start!")
def format_ctrl_data(pulse_width: int, pulse_period: int,
pulse_height: int, pulse_num: int, dac_bits: int = 16) -> bytes:
"""Format data packet for set_data command."""
output = bytearray()
output += 0b10001000.to_bytes(1, 'little')
# no negative please
assert pulse_width > 0, "pulse_width should be positive"
assert pulse_period > 0, "pulse_period should be positive"
assert pulse_num > 0, "pulse_num should be positive"
assert pulse_height > 0, "pulse_height should be positive"
# overflow check
assert pulse_width < 2**32-1, "pulse_width too high"
assert pulse_period < 2**32-1, "pulse_period too high"
assert pulse_num < 2**16-1, "pulse_num too high"
assert pulse_height < 2**dac_bits-1, "pulse_height too high"
output += pulse_width.to_bytes(4, 'little')
output += pulse_period.to_bytes(4, 'little')
output += pulse_num.to_bytes(2, 'little')
output += pulse_height.to_bytes(2, 'little')
assert len(output) == 13, "Config data should be 96 bits + 8 bit header"
return output
def run(args, sock):
pass
def main():
parser = argparse.ArgumentParser(
description="Консоль для рефлектометра"
)
parser.add_argument("--debug", action='store_true',
help="отладочная отправка пакета soft_reset, пакета с данными и пакета start")
parser.add_argument("--ip", type=str, default="192.168.0.2",
help="IP рефлектометра, по умолчанию 192.168.0.2")
parser.add_argument("--send-port", type=int, default=8080,
help="Порт для отправки команд")
parser.add_argument("--recv-port", type=int,
default=8080, help="Порт для приема данных")
parser.add_argument("--dac-bits", type=int, default=12,
help="Битность ЦАП (влияет на максимальный pulse_height)")
# передача параметров через аргументы
for arg in ("pulse_width", "pulse_period", "pulse_num", "pulse_height"):
parser.add_argument(f"--{arg}", type=int,
default=0, help=f"Задать {arg}")
args = parser.parse_args()
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
if args.debug:
run_debug(args, sock)
else:
run(args, sock)
sock.close()
if __name__ == "__main__":
main()