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dev/ethern
...
966d0379b7
| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
| 966d0379b7 | |||
| 88db70ede8 | |||
| ad6d6a4e2b | |||
| 7a1c838de3 | |||
| 221cb055f1 |
@ -0,0 +1,99 @@
|
||||
`timescale 1ns / 1ps
|
||||
|
||||
|
||||
module generator
|
||||
#(
|
||||
parameter DATA_WIDTH = 14
|
||||
)
|
||||
(
|
||||
input clk_in,
|
||||
input rst,
|
||||
input start,
|
||||
input [31:0] pulse_width,
|
||||
input [31:0] pulse_period,
|
||||
input [DATA_WIDTH-1:0] pulse_height,
|
||||
input [15:0] pulse_num,
|
||||
|
||||
output pulse,
|
||||
output[DATA_WIDTH-1:0] pulse_height_out
|
||||
|
||||
);
|
||||
|
||||
logic [DATA_WIDTH-1:0] pulse_height_reg, pulse_height_out_reg;
|
||||
logic pulse_reg;
|
||||
|
||||
logic [31:0] pulse_width_reg, pulse_period_reg;
|
||||
logic [15:0] pulse_num_reg;
|
||||
|
||||
logic enable;
|
||||
logic [15:0] cnt_pulse_num;
|
||||
logic [31:0] cnt_period;
|
||||
|
||||
logic start_d;
|
||||
|
||||
always @(posedge clk_in) begin
|
||||
start_d <= start;
|
||||
end
|
||||
|
||||
wire start_pulse = start & ~start_d;
|
||||
|
||||
|
||||
always @(posedge clk_in) begin
|
||||
if (rst) begin
|
||||
pulse_reg <= '0;
|
||||
pulse_height_reg <= 0;
|
||||
pulse_height_out_reg <= '0;
|
||||
|
||||
pulse_width_reg <= '0;
|
||||
pulse_period_reg <= '0;
|
||||
pulse_num_reg <= '0;
|
||||
enable <= 0;
|
||||
cnt_pulse_num <= '0;
|
||||
cnt_period <= '0;
|
||||
end else begin
|
||||
if (start) begin
|
||||
enable <= 1'b1;
|
||||
// pulse_width_reg <= pulse_width;
|
||||
// pulse_period_reg <= pulse_period;
|
||||
// pulse_num_reg <= pulse_num;
|
||||
// pulse_height_reg <= pulse_height;
|
||||
|
||||
cnt_pulse_num <= '0;
|
||||
cnt_period <= '0;
|
||||
end
|
||||
if (enable) begin
|
||||
pulse_reg <= 1;
|
||||
|
||||
pulse_width_reg <= pulse_width;
|
||||
pulse_period_reg <= pulse_period;
|
||||
pulse_num_reg <= pulse_num;
|
||||
pulse_height_reg <= pulse_height;
|
||||
|
||||
if (pulse_reg) begin
|
||||
|
||||
if (cnt_period < pulse_width_reg) begin
|
||||
pulse_height_out_reg <= pulse_height_reg;
|
||||
end else begin
|
||||
pulse_height_out_reg <= '0;
|
||||
end
|
||||
if (cnt_period == pulse_period_reg - 1) begin
|
||||
cnt_period <= 0;
|
||||
if (cnt_pulse_num == pulse_num_reg - 1) begin
|
||||
enable <= 0;
|
||||
pulse_reg <= 0;
|
||||
end else begin
|
||||
cnt_pulse_num <= cnt_pulse_num + 1;
|
||||
end
|
||||
end else begin
|
||||
cnt_period <= cnt_period + 1;
|
||||
end
|
||||
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
assign pulse_height_out = pulse_height_out_reg;
|
||||
assign pulse = pulse_reg;
|
||||
|
||||
endmodule
|
||||
|
||||
105
rtl/generator/tests/generator_tb.sv
Normal file
105
rtl/generator/tests/generator_tb.sv
Normal file
@ -0,0 +1,105 @@
|
||||
`timescale 1ns / 1ps
|
||||
|
||||
module generator_tb;
|
||||
|
||||
parameter DATA_WIDTH = 14;
|
||||
parameter CLK_PERIOD = 16;
|
||||
|
||||
logic clk;
|
||||
logic rst;
|
||||
logic start;
|
||||
|
||||
logic [31:0] pulse_width;
|
||||
logic [31:0] pulse_period;
|
||||
logic [DATA_WIDTH-1:0] pulse_height;
|
||||
logic [15:0] pulse_num;
|
||||
|
||||
logic pulse;
|
||||
logic [DATA_WIDTH-1:0] pulse_height_out;
|
||||
|
||||
// DUT
|
||||
generator #(
|
||||
.DATA_WIDTH(DATA_WIDTH)
|
||||
) dut (
|
||||
.clk_in(clk),
|
||||
.rst(rst),
|
||||
.start(start),
|
||||
.pulse_width(pulse_width),
|
||||
.pulse_period(pulse_period),
|
||||
.pulse_height(pulse_height),
|
||||
.pulse_num(pulse_num),
|
||||
.pulse(pulse),
|
||||
.pulse_height_out(pulse_height_out)
|
||||
);
|
||||
|
||||
// Clock
|
||||
initial begin
|
||||
clk = 0;
|
||||
forever #(CLK_PERIOD/2) clk = ~clk;
|
||||
end
|
||||
|
||||
initial begin
|
||||
$display("\n=== GENERATOR TEST ===\n");
|
||||
|
||||
rst = 1;
|
||||
start = 0;
|
||||
|
||||
pulse_width = 0;
|
||||
pulse_period = 0;
|
||||
pulse_height = 0;
|
||||
pulse_num = 0;
|
||||
|
||||
repeat(5) @(posedge clk);
|
||||
rst = 0;
|
||||
|
||||
// --- Test 1 ---
|
||||
// 3 clk 1, 5 clk 0, 4 pulses
|
||||
repeat(2) @(posedge clk);
|
||||
pulse_width = 3;
|
||||
pulse_period = 8;
|
||||
pulse_num = 4;
|
||||
pulse_height = 14'h3FF;
|
||||
start = 1;
|
||||
|
||||
repeat(1) @(posedge clk);
|
||||
start = 0;
|
||||
|
||||
repeat(50) @(posedge clk);
|
||||
|
||||
// --- Test 2 ---
|
||||
$display("\n--- SECOND RUN ---\n");
|
||||
|
||||
@(posedge clk);
|
||||
pulse_width = 2;
|
||||
pulse_period = 5;
|
||||
pulse_num = 3;
|
||||
pulse_height = 14'h155;
|
||||
start = 1;
|
||||
|
||||
@(posedge clk);
|
||||
start = 0;
|
||||
|
||||
repeat(40) @(posedge clk);
|
||||
|
||||
pulse_width = 3;
|
||||
pulse_period = 8;
|
||||
pulse_num = 4;
|
||||
pulse_height = 14'h3FF;
|
||||
start = 1;
|
||||
|
||||
repeat(1) @(posedge clk);
|
||||
start = 0;
|
||||
|
||||
repeat(50) @(posedge clk);
|
||||
|
||||
$display("\n=== TEST FINISHED ===");
|
||||
$finish;
|
||||
end
|
||||
|
||||
// Display
|
||||
always @(posedge clk) begin
|
||||
$display("t=%0t | pulse=%0b | height=%h",
|
||||
$time, pulse, pulse_height_out);
|
||||
end
|
||||
|
||||
endmodule
|
||||
@ -0,0 +1,72 @@
|
||||
`timescale 1ns / 1ps
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
module sampler
|
||||
#(
|
||||
parameter DATA_WIDTH = 12,
|
||||
parameter PACK_FACTOR = 3,
|
||||
parameter PROCESS_MODE = 1
|
||||
)
|
||||
(
|
||||
input clk_in,
|
||||
input rst,
|
||||
input [DATA_WIDTH-1:0] data_in,
|
||||
input out_of_range,
|
||||
|
||||
output logic [DATA_WIDTH*PACK_FACTOR-1:0] m_axis_tdata,
|
||||
output logic m_axis_tvalid
|
||||
);
|
||||
logic [DATA_WIDTH-1:0] data_converted;
|
||||
logic out_of_range_reg;
|
||||
|
||||
always @( posedge clk_in) begin
|
||||
if (rst) begin
|
||||
data_converted <= '0;
|
||||
end else begin
|
||||
out_of_range_reg <= out_of_range;
|
||||
if (PROCESS_MODE) begin
|
||||
if (data_in == 12'b100000000000) begin
|
||||
data_converted <= data_in;
|
||||
end else begin
|
||||
data_converted <= data_in[DATA_WIDTH-1] ? {1'b1, (~data_in[DATA_WIDTH-2:0] + 1'b1)} : data_in;
|
||||
|
||||
end
|
||||
end else begin
|
||||
data_converted <= data_in;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
|
||||
logic [DATA_WIDTH*PACK_FACTOR-1:0] buffer;
|
||||
logic buffer_ready;
|
||||
|
||||
logic [$clog2(PACK_FACTOR):0] cnt;
|
||||
|
||||
always @(posedge clk_in) begin
|
||||
if (rst) begin
|
||||
buffer <= '0;
|
||||
cnt <= -1; //
|
||||
buffer_ready <= 0;
|
||||
end
|
||||
else begin
|
||||
buffer_ready <= 0;
|
||||
if (!out_of_range_reg) begin
|
||||
buffer <= {buffer[DATA_WIDTH*(PACK_FACTOR-1)-1:0], data_converted};
|
||||
if (cnt == PACK_FACTOR-1) begin
|
||||
cnt <= 0;
|
||||
buffer_ready <= 1;
|
||||
buffer <= {buffer[DATA_WIDTH*(PACK_FACTOR-1)-1:0], data_converted};
|
||||
end
|
||||
else begin
|
||||
cnt <= cnt + 1;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
assign m_axis_tdata = buffer;
|
||||
assign m_axis_tvalid = buffer_ready;
|
||||
|
||||
endmodule
|
||||
|
||||
120
rtl/sampler/tests/sampler_tb_advanced.sv
Normal file
120
rtl/sampler/tests/sampler_tb_advanced.sv
Normal file
@ -0,0 +1,120 @@
|
||||
`timescale 1ns / 1ps
|
||||
|
||||
module sampler_tb;
|
||||
|
||||
parameter DATA_WIDTH = 12;
|
||||
parameter PACK_FACTOR = 3;
|
||||
parameter PROCESS_MODE = 1;
|
||||
parameter CLK_PERIOD = 15.3846; // 65 MHz
|
||||
|
||||
logic clk;
|
||||
logic rst;
|
||||
logic [DATA_WIDTH-1:0] data_in;
|
||||
logic out_of_range;
|
||||
logic [DATA_WIDTH*PACK_FACTOR-1:0] m_axis_tdata;
|
||||
logic m_axis_tvalid;
|
||||
|
||||
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),
|
||||
.m_axis_tdata(m_axis_tdata),
|
||||
.m_axis_tvalid(m_axis_tvalid)
|
||||
);
|
||||
|
||||
initial begin
|
||||
clk = 0;
|
||||
forever #(CLK_PERIOD/2) clk = ~clk;
|
||||
end
|
||||
|
||||
task send(input [DATA_WIDTH-1:0] word, input bit oor);
|
||||
@(posedge clk);
|
||||
data_in <= word;
|
||||
out_of_range <= oor;
|
||||
$display("Send: %h (%0d) OOR=%b", word, word, oor);
|
||||
endtask
|
||||
|
||||
initial begin
|
||||
$display("\n=== SAMPLER TEST (MODE=%0d) ===\n", PROCESS_MODE);
|
||||
|
||||
// Reset
|
||||
rst = 1;
|
||||
out_of_range = 0;
|
||||
data_in = 0;
|
||||
// send(12'h001, 0);
|
||||
repeat(5) @(posedge clk);
|
||||
rst = 0;
|
||||
send(12'h001, 0);
|
||||
repeat(1) @(posedge clk);
|
||||
|
||||
// 1. Positive
|
||||
$display("\n--- Positive numbers ---");
|
||||
// send(12'h001, 0);
|
||||
send(12'h002, 0);
|
||||
send(12'h003, 0);
|
||||
|
||||
send(12'h004, 0);
|
||||
send(12'h005, 0);
|
||||
send(12'h806, 0);
|
||||
|
||||
// 2. Negative
|
||||
$display("\n--- Negative numbers ---");
|
||||
send(12'hFFF, 0); // -1
|
||||
send(12'hFFE, 0); // -2
|
||||
send(12'hFFD, 0); // -3
|
||||
|
||||
send(12'h800, 0); // -2048
|
||||
send(12'h801, 0); // -2047
|
||||
send(12'h802, 0); // -2046
|
||||
|
||||
// 3. Boundary
|
||||
$display("\n--- Boundary values ---");
|
||||
send(12'h000, 0); // 0
|
||||
send(12'h001, 0); // 1
|
||||
send(12'h7FF, 0); // 2047 (max positive)
|
||||
|
||||
send(12'h7FE, 0); // 2046
|
||||
send(12'h800, 0); // -2048 (min negative)
|
||||
send(12'hFFF, 0); // -1
|
||||
|
||||
// 4. Out of range tests
|
||||
$display("\n--- Out of range tests ---");
|
||||
|
||||
|
||||
send(12'h00A, 0);
|
||||
send(12'h00B, 1); //
|
||||
send(12'h00C, 0);
|
||||
send(12'h00D, 0);
|
||||
send(12'h00E, 0);
|
||||
send(12'h00F, 0);
|
||||
|
||||
send(12'h010, 0);
|
||||
send(12'h011, 0);
|
||||
send(12'h012, 1); //
|
||||
|
||||
send(12'h013, 0);
|
||||
send(12'h014, 0);
|
||||
send(12'h015, 0);
|
||||
|
||||
repeat(10) @(posedge clk);
|
||||
$display("\n=== TEST FINISHED ===");
|
||||
$finish;
|
||||
end
|
||||
|
||||
// Results
|
||||
always @(posedge clk) begin
|
||||
if (m_axis_tvalid) begin
|
||||
$display("\n>>> PACKET RECEIVED at %0t ns:", $time);
|
||||
$display(" Full: %h", m_axis_tdata);
|
||||
$display(" Word0: %h", m_axis_tdata[11:0]);
|
||||
$display(" Word1: %h", m_axis_tdata[23:12]);
|
||||
$display(" Word2: %h\n", m_axis_tdata[35:24]);
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
endmodule
|
||||
67
rtl/sampler/tests/sampler_tb_basic.sv
Normal file
67
rtl/sampler/tests/sampler_tb_basic.sv
Normal file
@ -0,0 +1,67 @@
|
||||
`timescale 1ns / 1ps
|
||||
|
||||
module sampler_tb;
|
||||
|
||||
parameter DATA_WIDTH = 12;
|
||||
parameter PACK_FACTOR = 3;
|
||||
parameter PROCESS_MODE = 0;
|
||||
|
||||
parameter CLK_PERIOD = 15.3846;
|
||||
|
||||
logic clk;
|
||||
logic rst;
|
||||
logic [DATA_WIDTH-1:0] data_in;
|
||||
logic out_of_range;
|
||||
|
||||
logic [DATA_WIDTH*PACK_FACTOR-1:0] m_axis_tdata;
|
||||
logic m_axis_tvalid;
|
||||
|
||||
// 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),
|
||||
.m_axis_tdata(m_axis_tdata),
|
||||
.m_axis_tvalid(m_axis_tvalid)
|
||||
);
|
||||
|
||||
// clock
|
||||
initial begin
|
||||
clk = 0;
|
||||
forever #(CLK_PERIOD/2) clk = ~clk;
|
||||
end
|
||||
|
||||
integer i;
|
||||
|
||||
initial begin
|
||||
clk = 0;
|
||||
rst = 1;
|
||||
data_in = 0;
|
||||
out_of_range = 0;
|
||||
|
||||
#20;
|
||||
rst = 0;
|
||||
repeat(5) @(posedge clk);
|
||||
|
||||
for (i = 1; i < 20; i++) begin
|
||||
@(posedge clk);
|
||||
|
||||
data_in <= i;
|
||||
end
|
||||
|
||||
#50;
|
||||
$finish;
|
||||
end
|
||||
|
||||
always @(posedge clk) begin
|
||||
if (m_axis_tvalid) begin
|
||||
$display("TIME=%0t PACKED DATA = %h", $time, m_axis_tdata);
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
endmodule
|
||||
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