Avalon Slave外设简单实现——DE1-SOC学习笔记(2)

           在前一篇文里已经整理了一些Cyclone-V与Avalon-MM的资料，在这篇文里给一个 Slave设备的简单实现——7段数码管实现。

       先上一个Avalon-MM的一般时序图：

    一、硬件设计

      IP逻辑实现：

      当作为Avalon总线的Slave时，上图中的控制信号、地址信号都为输入，另外还会有一个ChipSlect信号。当有设备发出对该设备的read/write请求时，ChipSlect信号有效，同时addres为从设备的寄存器地址。例如该设备基址为0x0100，有两个32位寄存器，那么当某主设备发出地址0x0104选中该设备时，ChipSelect有效，同时从设备收到的Address为1（在该例中地址以words为单位）。

      7段数码管控制器是一个只写设备，故只需要clk,chipselect,address,write,及writedata信号即可。SystemVerilog实现逻辑如下：

//seg7.sv
module BCD2Seg(
 input logic [3:0] din,
 output logic [7:0] dout
 );
 
    always_comb
    begin
    case (din)
    'b0000:dout<='b100_0000;
    'b0001:dout<='b111_1001;
    'b0010:dout<='b111_1001;
    'b0011:dout<='b011_0000;
    'b0100:dout<='b001_1001;
    'b0101:dout<='b010_0010;
    'b0110:dout<='b000_0010;
    'b0111:dout<='b111_1000;
    'b1000:dout<='b000_0000;
    'b1001:dout<='b001_0000;
    default:dout<='b111_1111;
    endcase
   end
 endmodule 
 
 module seg7_disp  #(parameter N=6)(
input logic clk,reset,chipselect,
 input logic [3:0]byteenable,
 input logic write,
 input logic [31:0] writedata,
 output logic [47:0] segout
 );
 //assert(N<=8);
 logic [N-1:0][3:0] bcdcon;//to decoder
 genvar i;
 generate 
    for(i=0;i<N;i++)
        begin:gen1
        BCD2Seg ui(.din(bcdcon[i][3:0]),.dout(segout[i*8+7:8*i]));
        end
 endgenerate 
 always @(posedge clk)
 begin
    if(reset)
        bcdcon<=0;
    if(chipselect=='b1)
        begin
        if(write)
        bcdcon    <=writedata;
        end
 end
 
 endmodule

      Avalon 总线IP封装

   1)打开Qsys，在IP Catalog中选择New Component 新建用户器件(IP Core)，编辑必要的信息并选择文件，Analyze File

    2)编辑Signals和Interfaces选项卡，根据Module信号的功能选择对应的SignalType，在Interfaces选项卡设置clock.reset,以及avalon信号的parameter

注意：这里WORDS与SYMBOL的区别

       3）完成编辑，保存

     系统搭建

      1)在Qsys中加入自定义的IP seg7，连接至hps的h2f_lw_axi_master接口，分配基址

     2）Generate HDL，返回至Quartus II

     3）连接外部信号

     4) 编译

二) 软件设计