如何使用AXI VIP在AXI4(Full)主接口中執行驗證和查找錯誤

在?AXI 基礎第 2 講?一文中，曾提到賽靈思 Verification IP (AXI VIP) 可用作為 AXI 協議檢查工具。在本次第4講中，我們將來了解下如何使用它在 AXI4 (Full) 主接口中執行驗證（和查找錯誤）。

1. 下載設計文件（請輸入以下網址進行下載?

https://forums.xilinx.com/xlnx/attachments/xlnx/support_blog/130/1/AXI_Basics_4.zip?

2. 打開 Vivado 2019.2。

3.?在 Tcl 控制臺中，使用 cd 命令導航到解壓縮的目錄 (cd AXI_Basics_4)

4. 在 Tcl 控制臺中，用 source 命令來創建一個 Vivado 工程，其中附帶包含自定義 IP 的塊設計 (BD)，此自定義 IP 具有我們要驗證的 AXI4 主接口。

(source./create_proj.tcl)

現在，我們可將 AXI VIP 連接到自定義 IP 的主接口并對其進行驗證。

5. 右鍵單擊 BD、單擊“添加 IP (Add IP)”，并將 AXI Verification IP (AXI VIP) 添加到 BD 中

6.?雙擊 AXI VIP 以打開其配置界面

7.?將接口模式更改為“ (Slave)”，然后單擊“確定 (OK)”

8. 將 AXI VIP 的 S_AXI 輸入接口連接到自定義 IP 的 m00_axi 輸出接口，并將 AXI VIP 的 aclk 和 aresetn 輸入端口連接到 BD 的對應輸入端口

9.打開“地址編輯器 (Address Editor)”選項卡，單擊“自動分配地址 (Auto Assign Address)”按鈕。確保為 AXI VIP 自動分配的地址為 0x44A0_0000，如果顯示其它地址，請手動分配該地址。

10. 驗證 BD。確保其中不存在任何嚴重警告或問題。
11. 保存 BD。

12. 在 Tcl 控制臺中輸入以下命令，以查找 AXI VIP 實例的全名：

get_ips *vip*

默認情況下，返回的組件名稱應為 design_1_axi_vip_0_0
13. 雙擊“ (Sources)”窗口中的測試平臺文件 AXI_tb 以在文本編輯器中將其打開

AXI_tb 測試平臺文件已包含運行自定義 IP 所需的代碼。我們只需添加 AXI VIP 所需的代碼即可。根據?AXI 基礎第 3 講，我們只需遵循來自PG267（v1.1，2019年 10 月 30 日）第 46 頁的“實用編碼指南與示例”進行操作即可。

首先，導入 2 個必需的包：axi_vip_pkg 和 _pkg。組件名稱即步驟 12 中 get_ips 所返回的名稱

14. 在第 58 行附近添加以下行

//Import two required packages: axi_vip_pkg and _pkg.

import axi_vip_pkg::*;

import design_1_axi_vip_0_0_pkg::*;

下一步是聲明類型為從 VIP 的代理。

15. 在第 91 行附近添加以下行

// Declare the agent

design_1_axi_vip_0_0_slv_mem_t slv_agent;

下一步，我們需要創建從代理。

16. 在第 96 行附近添加以下行

//Create an agent

slv_agent = new("master vip agent",UUT.design_1_i.axi_vip_0.inst.IF);

17. 在本教程中，我們需要使 AXI VIP 在控制臺中輸出錯誤，因此我們需要使用以下行（99行附近）啟用詳細模式

// set print out verbosity level

slv_agent.set_verbosity(400);

18. 最后，使用以下代碼行啟動從代理：

//Start the agent

slv_agent.start_slave();

19. 保存測試平臺文件，啟動仿真，運行 200 us
20. 查看 Tcl 控制臺，搜索關鍵字“Fatal”。您應看到以下行：

Fatal: AXI4_ERRM_AWADDR_BOUNDARY: A burst must not cross a 4kbyte boundary. Spec: section A3.4.1.

為理解此錯誤，我們可以按錯誤消息中所述查看ARM 網站上提供的 AMBA AXI 和 ACE 協議規范中的第 A3.4.1 小節??

在此規范中可以看到如下語句：

“A burst must not cross a 4KB address boundary.”

21. 關閉仿真，雙擊定制 IP axi_master_0 以打開其配置界面。

可以看到，自定義 IP 配置為發送突發 (burst)，其中含 16 個 32 位的數據，從地址 0x44A00FC8 開始。這意味著寫突發將從地址 0x44A00FC8 開始并于地址 0x44A01004 結束。這是一個錯誤，因為這些突發會跨越 4k 邊界，其地址為 0x44A01000 (4K = 4*1024 = 4096 = 0x1000)。

22. 將 M00 Axi Target Slave Base Address 更改為 0x44A00000，單擊“OK”關閉 IP 配置界面，然后保存塊設計。
23. 重新運行仿真并持續 200 us。

24. 重新搜索關鍵字“Fatal”。可以看到，錯誤消息已改變（這表明第一個問題已解決）。您應看到如下錯誤：

Fatal: AXI4_ERRM_WDATA_STABLE: WDATA must remain stable when WVALID is asserted and WREADY low. Spec: section A3.2.1.

25. 在波形窗口中，展開 m00_axi 接口的寫數據通道。您將看到 wvalid 確實正在發生改變，而 tready 為低，這有違 AXI 規范。