一、基本概念&本节任务

0.写在前面

(资料图片仅供参考)

本来是想先做ov5640的LCD显示实验的，OV5640和LCD都能点亮了，但是我想当然地把OV5640的数据直接接到了LCD上，显示出来频闪很厉害，不可用，还是先继续学习AXI吧。开学之前争取把AXI总线学完，能操作内存或者直接内存访问的话，按帧存储数据再读出显示可能会好很多。

1.本节任务

本章的实验任务是 PS 将串口接收到的数据写入 BRAM，然后从 BRAM 中读出数据，并通过串口打印出来；与此同时，PL 从BRAM中同样读出数据，并通过ILA来观察读出的数据与串口打印的数据是否一致。

2.BRAM

BRAM（Block RAM）是PL部分的存储器阵列，PS和PL通过对BRAM进行读写操作，来实现数据的交互。在PL中，通过输出时钟、地址、读写控制等信号来对BRAM 进行读写操作；在PS中，处理器并不需要直接驱动BRAM的端口，而是通过AXI  BRAM控制器来对BRAM进行读写操作。

对于少量、不连贯数据，使用BRAM是很好的选择，而对于大量连续的数据，ZYNQ7020只有4.9Mb的BRAM，使用DMA（直接内存访问）是更好的选择，这个过后会学到。

AXI BRAM IP核简介，可以配置为AXI4或AXI4 Lite接口。

二、程序设计

1.Vivado

①新建工程

添加BRAM控制器、BRAM、PS IP核

可以选择关掉ECC、安全电路

基本框架搭建完成

②创建读BRAM IP核

新建一个带AXI4接口的IP核

此时在IP Catalog中就有了刚才打包的IP核

由于选择了生成一个带AXI接口的IP核，VIVADO帮我们做好了AXI接口

新建设计文件，添加一个读BRAM模块（这里直接copy正点原子的代码了）：

根据接口要求，在两个上层模块加入地址、时钟、使能、复位等信号。

在AXI例化的模块中加入RAM的端口

在第二层的模块中例化bram读取模块，同时用寄存器0，1，2分别传输读开始、起始地址、读数据长度等信号。

③封装IP核

修改好IP核后进行刷新

对于我们新增的ram端口，我们可以把它封装成一个总线。如果不封装，在Block design中就需要一个一个连线。

对总线接口命名，官方给出了一些接口的类型，我们选择BRAM，并对其进行映射。

并在Parameters中加入主机类型，否则后续会报警告

④加入读BRAM IP核

完成后重新封装整个IP，并在原工程中加入这个IP核，此时可以看见BRAM的端口封装好了（寄我才发现名字错了）

与之前对应的参数

在Address Editor中可以设置BRAM的大小，下面可以改为4K（字节），由于宽度为32位，所以深度为1024位，

⑤添加ILA

综合好后点击综合选项的Set Up Debug，在Netlist中添加BRAM生成器的端口，我们在PL中读端口B，所以加入端口B的地址、数据输出、使能信号的端口，并选择Domain时钟。

深度为1024位

2.Vitis工程

在xparameters.h中，有BRAM控制器、BRAM、自定义IP核pl_bram_rd的各个参数。

在xbram_hw.h中定义了两个函数如下所示，XBram_WriteReg用于向Bram写数据，第一个参数为Bram器件基地址，第二个参数为要写入数据的地址(我们选了4K大小，所以这里只能写0~1023)，第三个参数为要写入Bram的数据(最大32位)。

XBram_ReadReg用于向Bram读数据，第一个参数为Bram器件基地址，第二个参数为要读取数据的地址，返回读出的数据。

①写入Bram和PL读Bram

这里的START_ADDR为0，BRAM_DATA_BYTE为4（即4字节），即i=0，每次从BRAM的0地址开始写入数据。当i小于4*总数据长度时，i=i+4。

即这里向BRAM写入数据，每次的地址偏移量为4字节。

②读Bram数据并发送至上位机

③完整代码

④发送数据，观察ILA

设置ILA触发条件，在向开发板串口发送“WritetoBram”，开发板返回数据：

三、总结

春节过完不写Vitis感觉都快忘了，由于不涉及PS的外设，所以这里不用在查找配置信息、初始化器件之类的了。过几天继续深挖AXI总线，学习AXI写入DDR和DMA。