使用DDR4控制器实现多通道数据读写(十)

一、本章概述
本章节对目前单通道的读写功能进项测试，主要验证读写的数据是否正确，并观察该工程可以存储的最大容量。通过空满信号进行读写测试，根据ila抓取fifo和ddr4全部满的时刻，可以观察到最大容量。再通过debug逻辑可以测试读写数据是否正确。

二、DDR4循环读写功能测试
我们实现的功能是，只要fifo_1不满就可以往里存入数据，fifo_2不空就可以读出数据。所以只要根据fifo_1的几乎满（wrfifo_almost_full）信号为低电平状态就可以控制数据写入，根据fifo_2d的空（rdfifo_empty）信号为低电平状态就可以控制数据输出。
1、写入数据测试代码：
module generate_data(
input wire wr_clk,
input wire rst,
input wire wrfifo_almost_full,
input wire full,
output wire [255:0] wdata_in,
output reg wdata_en
);

reg [26:0] data_cnt;
wire rst_1;

always @(posedge wr_clk ) begin
if(rst) begin
data_cnt <= 0;
end
else if (data_cnt == 'h2000401 && wdata_en1) begin
data_cnt <= 0;
end
else if ( wdata_en1) begin
data_cnt <= data_cnt + 1;
end
end

always @(posedge wr_clk ) begin
if(rst) begin
wdata_en <= 1’b0;
end
else if ( wrfifo_almost_full == 1) begin
wdata_en <= 1’b0;
end
else if (rst_10) begin
wdata_en <= 1’b0;
end
else if (!wrfifo_almost_full && rst_11) begin
wdata_en <= 1’b1;
end
end
assign wdata_in = data_cnt;
vio_0 vio_0_inst (
.clk(wr_clk), // input wire clk
.probe_out0(rst_1) // output wire [0 : 0] probe_out0

);
endmodule
通过vio控制何时写入数据，在写入数据时， full如果拉高，证明fifo_1、fifo_2、ddr都已经写满。
2、读出数据测试代码
module data_out(
input wire rd_clk,
input wire rst,
input wire rd_fifo_empty,
input wire rdfifo_almost_empty,
input wire empty,
input wire [255:0] rdata_out,
output reg rdata_en
);
wire read_1;
reg read_start;
reg [26:0] rd_data_cnt;
reg error;
reg error_1;

always @(posedge rd_clk ) begin
if(rst) begin
read_start <= 0;
end
else begin
read_start <= read_1;
end
end

always @* begin
if(rst) begin
rdata_en <= 1’b0;
end
else if (!rd_fifo_empty && read_start==1) begin
rdata_en <= 1’b1;
end
else begin
rdata_en <= 1’b0;
end
end

always @(posedge rd_clk ) begin
if(rst) begin
rd_data_cnt <= 0;
end
else if (rd_data_cnt == 'h2000401 && rdata_en == 1) begin
rd_data_cnt <= 0;
end
else if (rdata_en == 1) begin
rd_data_cnt <= rd_data_cnt +1;
end
end

always @* begin
if(rst) begin
error <= 0;
end
else if (rdata_en == 1) begin
if (rd_data_cnt == rdata_out) begin
error <= 0;
end
else if (rd_data_cnt != rdata_out) begin
error <= 1;
end
else begin
error <= 0;
end
end
end

always @(posedge rd_clk ) begin
if(rst) begin
error_1 <= 0;
end
else if (error == 1 && rdata_en == 1) begin
error_1 <= 1;
end
else begin
error_1 <= 0;
end
end
vio_read vio_read_inst (
.clk(rd_clk), // input wire clk
.probe_out0(read_1) // output wire [0 : 0] probe_out0
);
endmodule
通过vio控制数据何时读取，也可以通过empty的状态观察到fifo_1、fifo_2、ddr中是否含有数据。如果写入的数据和读取的数据不相同，error_1就会拉高，可以通过error_1的状态判断ddr循环读写的功能是否正确。
三、上板验证过程
将板卡上电并烧入bit文件与ltx文件。

上图中vio_2控制何时开始写入，为1时开始写入递增数据。

上图中vio_1控制何时开始读数据，为1时开始读出数据。
测试时，首先vio_2控制rst_1拉高，抓取数据存满的时刻。

上图中，红线位置为写入数据后，fifo_1，fifo_2和ddr4全部存满数据的时刻。之后，拉低rst_1，再控制vio_1拉高read_1，抓取数据读取完的时刻。

上图中，可以看到，读出的数据数量和存入的数据数量相等，并且可以观察到，测试工程中可以存储的数据数量为ddr4的最大存储量加上两个fifo的存储量。
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