基于AMBA总线协议的Verilog语言模型实现

news/2025/10/28 16:00:15/文章来源:https://www.cnblogs.com/y4353536666/p/19172051

一、AMBA总线协议模型架构

核心模块组成

协议 主要模块 功能描述
AHB 主控制器/从设备 突发传输控制、仲裁逻辑
AXI 主接口/从接口/通道管理 多通道数据流、乱序完成处理
APB 主设备/从设备/桥接器 寄存器访问、两阶段传输

二、AHB总线Verilog实现

2.1 模块接口定义

module ahb_master #(parameter ADDR_WIDTH = 32,parameter DATA_WIDTH = 32
)(input wire HCLK,input wire HRESETn,output reg [ADDR_WIDTH-1:0] HADDR,output reg [DATA_WIDTH-1:0] HWDATA,input wire [DATA_WIDTH-1:0] HRDATA,output reg HWRITE,output reg [1:0] HTRANS,input wire HREADY,output reg [2:0] HBURST
);// 状态机定义typedef enum logic [2:0] {IDLE,BUSY,NONSEQ,SEQ,RETRY} ahb_state_t;ahb_state_t current_state, next_state;// 传输控制逻辑always_ff @(posedge HCLK or negedge HRESETn) beginif (!HRESETn) current_state <= IDLE;else current_state <= next_state;end// 状态转移逻辑always_comb begincase(current_state)IDLE: next_state = (HTRANS != IDLE) ? NONSEQ : IDLE;NONSEQ: next_state = (HREADY) ? SEQ : NONSEQ;SEQ: next_state = (HREADY) ? SEQ : NONSEQ;RETRY: next_state = (HREADY) ? IDLE : RETRY;default: next_state = IDLE;endcaseend
endmodule

2.2 关键实现技术

  1. 突发传输控制:通过HBURST信号生成连续地址

    always_ff @(posedge HCLK) beginif (HTRANS == NONSEQ) beginHADDR <= target_addr;end else if (HTRANS == SEQ) beginHADDR <= HADDR + (1 << AWIDTH);end
    end
    
  2. 仲裁逻辑:多主设备竞争总线控制权

    assign HGRANT = (arb_priority == MASTER_ID) ? 1 : 0;
    

三、AXI总线Verilog实现

3.1 通道信号定义

// 写地址通道
output reg [31:0] AWADDR;
output reg [7:0]  AWLEN;
output reg [2:0]  AWSIZE;
output reg        AWVALID;// 写数据通道
output reg [31:0] WDATA;
output reg [3:0]  WSTRB;
output reg        WVALID;// 写响应通道
input  wire [1:0] BRESP;
input  wire       BVALID;// 读地址通道
output reg [31:0] ARADDR;
output reg [7:0]  ARLEN;
output reg [2:0]  ARSIZE;
output reg        ARVALID;// 读数据通道
input  wire [31:0] RDATA;
input  wire [1:0] RRESP;
input  wire       RVALID;

3.2 状态机实现

typedef enum logic [3:0] {IDLE,WRITE_ADDR,WRITE_DATA,WRITE_RESP,READ_ADDR,READ_DATA,DONE
} axi_state_t;axi_state_t state, next_state;always_ff @(posedge ACLK or negedge ARESETn) beginif (!ARESETn) state <= IDLE;else state <= next_state;
endalways_comb begincase(state)IDLE: next_state = (aw_valid) ? WRITE_ADDR : IDLE;WRITE_ADDR: next_state = (aw_ready) ? WRITE_DATA : WRITE_ADDR;WRITE_DATA: next_state = (w_valid) ? WRITE_DATA : WRITE_RESP;WRITE_RESP: next_state = (b_valid) ? DONE : WRITE_RESP;// 其他状态转换逻辑...endcase
end

四、APB总线Verilog实现

4.1 主设备核心逻辑

module apb_master #(parameter ADDR_WIDTH = 32,parameter DATA_WIDTH = 32
)(input wire PCLK,input wire PRESETn,output reg PSEL,output reg PENABLE,output reg PWRITE,output reg [ADDR_WIDTH-1:0] PADDR,output reg [DATA_WIDTH-1:0] PWDATA,input wire [DATA_WIDTH-1:0] PRDATA,input wire PREADY,input wire PSLVERR
);typedef enum logic [1:0] {IDLE,SETUP,ACCESS} apb_state_t;apb_state_t state, next_state;always_ff @(posedge PCLK or negedge PRESETn) beginif (!PRESETn) state <= IDLE;else state <= next_state;endalways_comb begincase(state)IDLE: beginif (transfer_pending) next_state = SETUP;else next_state = IDLE;endSETUP: next_state = ACCESS;ACCESS: beginif (PREADY) next_state = IDLE;else next_state = ACCESS;endendcaseendalways_ff @(posedge PCLK) begincase(state)SETUP: beginPSEL <= 1;PADDR <= target_addr;PWRITE <= write_en;PWDATA <= write_data;endACCESS: beginPENABLE <= 1;endendcaseend
endmodule

五、验证与调试技术

5.1 测试平台设计

module tb_ahb_master();reg HCLK = 0;reg HRESETn = 0;wire [31:0] HADDR;wire [31:0] HWDATA;reg [31:0] HRDATA;reg HWRITE;reg [1:0] HTRANS;wire HREADY;reg [2:0] HBURST;ahb_master uut (.HCLK(HCLK),.HRESETn(HRESETn),.HADDR(HADDR),.HWDATA(HWDATA),.HRDATA(HRDATA),.HWRITE(HWRITE),.HTRANS(HTRANS),.HREADY(HREADY),.HBURST(HBURST));initial beginHRESETn = 0; #10;HRESETn = 1;HTRANS = 2'b01; // NONSEQHADDR = 32'h1000;HWDATA = 32'hDEADBEEF;HWRITE = 1;#20;HTRANS = 2'b00; // IDLE#100;$finish;endalways #5 HCLK = ~HCLK;
endmodule

5.2 性能验证方法

  1. 时序分析:使用静态时序分析工具验证关键路径

    report_timing -delay_type max -sort_by group
    
  2. 功耗分析:通过仿真获取动态/静态功耗数据

    initial begin$display("Dynamic Power: %.2f mW", power_dynamic);$display("Leakage Power: %.2f mW", power_leakage);
    end
    

参考代码 AMBA总线的Verilog语言模型 www.youwenfan.com/contentcnk/56343.html

通过上述模型实现,开发者可构建符合AMBA标准的总线系统。建议结合具体应用场景选择协议类型,并通过仿真验证确保时序正确性和功能完整性。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/948891.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

2025年高速离心研磨抛光机厂家权威推荐榜单:环保研磨抛光机/钛合金研磨抛光机/不锈钢研磨抛光机源头厂家精选

在精密制造时代,高速离心研磨抛光机已成为提升工件表面质量的核心装备,其高效、精密的处理能力正重塑着现代工业的制造标准。 在当今精密制造领域,高速离心研磨抛光技术凭借其高效率、高一致性和低人工成本的优势,…

【System Beats!】第五章 优化程序性能

性能优化概况在实际生活中,需要提升软件性能,最终目标是编写高效的代码,最大限度地利用硬件资源。 性能优化通常考虑以下三方面:选择恰当的算法和数据结构 理解编译器的能力和局限性 大规模任务下进行并行计算需要…

2025年密集母线槽品牌

摘要 密集母线槽行业在2025年迎来智能化、数字化转型浪潮,随着数据中心、高端建筑和工业基础设施的快速发展,市场对高效、安全、可靠的电力分配解决方案需求激增。本文基于行业调研和用户反馈,整理出排名前十的密集…

2025年口碑好的密集母线槽产品

摘要 密集母线槽行业在2025年迎来智能化、数字化转型浪潮,随着数据中心、智慧城市和绿色建筑需求的增长,市场对高可靠性、高效能母线槽产品的需求持续上升。本文基于行业数据和用户反馈,整理出口碑优秀的密集母线槽…

2025年密集母线槽品牌排行榜

文章摘要 随着城市化进程加速和智能电网发展,密集母线槽行业在2025年迎来技术创新高峰,产品趋向智能化、高效化。本文基于市场调研和用户口碑,整理出2025年密集母线槽品牌排名前十榜单,为行业采购和决策提供参考。…

10 28

P8097积累trick:在正序难的时候就倒序看 倒序则会变为让一个农场开始生产 删去两个活跃农场之间的路 添加一条边可以发现倒序的过程不会让奶牛从有关的变为无关的 故倒序地做记录每个的第一次变为有关的时间即可P8271积…

混合动力汽车MATLAB建模实现方案

一、系统架构设计 混合动力汽车(HEV)的MATLAB建模需包含以下核心模块:动力总成系统发动机模型(基于MAP数据或物理机理) 电机/发电机模型(PMSM/IM模型) 电池管理系统(SOC估算、热管理) 离合器与变速器模型(CV…

2025年口碑好的多功能综合杆公司排名前十

摘要 随着智慧城市建设的加速,多功能综合杆行业在2025年迎来快速发展,集成照明、监控、环境监测等多功能于一体,提升城市管理效率。本文基于行业数据和用户口碑,整理出排名前十的公司榜单,为采购决策提供参考。榜…

2025 年凹槽铝方通,吊顶铝方通,铝方通格栅厂家最新推荐,产能、专利、环保三维数据透视

引言 随着建筑装饰行业对铝方通细分品类需求的升级,凹槽铝方通、吊顶铝方通、铝方通格栅的产品性能与生产标准愈发受关注。为精准筛选优质厂家,本次推荐基于中国建筑装饰协会 2025 年度铝制装饰材料专项测评数据,采…

大模型应用开发--[笔记未完待续]

大模型应用开发 初识大模型认识AI 大模型应用部署大模型(ollama部署模型),掌握阿里云百炼平台使用 调用大模型,使用http方式调用大模型 大模型应用,与传统应用的区别 技术方案SpringAI基本使用 阻塞调用和流式调用…

2025年低压电缆品牌排行榜单

文章摘要 低压电缆行业在2025年持续快速发展,随着新能源、智能电网和工业自动化的推进,市场需求不断增长。行业竞争加剧,品牌实力、技术水平和产品质量成为关键因素。本文基于权威数据和市场调研,发布2025年低压电…

2025年口碑好的模压托盘品牌top5排名

摘要 模压托盘行业近年来随着物流和制造业的快速发展,呈现出高速增长趋势,预计2025年全球市场规模将达到XX亿美元(数据来源:行业报告2024)。模压托盘以其环保、耐用和高性价比的特点,成为替代传统木托盘和塑料托…

完整教程:Spring Boot 缓存技术

pre { white-space: pre !important; word-wrap: normal !important; overflow-x: auto !important; display: block !important; font-family: "Consolas", "Monaco", "Courier New", …

2025年模压托盘品牌前十强权威评测:江苏同芯木业引领行业变革

文章摘要 模压托盘行业在2025年迎来技术升级与市场重构,环保型、高强度模压托盘成为物流仓储领域新宠。本文基于产能规模、技术实力、市场口碑等维度,对行业内顶尖模压托盘品牌进行综合评测,为采购决策提供权威参考…

易路iBuilder打造AI Agent时代的智能薪酬管理

引言:AI 浪潮下的企业人力资源管理变革 在数字化浪潮与人工智能技术的双重驱动下,企业人力资源(HR)管理正经历一场深刻的“升维”革命。传统的 HR 职能正在从事务性处理转向战略性赋能,尤其是在与企业成本、员工体…

2025年模压托盘品牌深度分析与推荐排行榜

摘要 模压托盘作为现代物流和仓储行业的关键设备,近年来随着电商和制造业的快速发展,需求持续增长。行业数据显示,全球模压托盘市场年复合增长率预计达5.2%,中国作为主要生产国,占据全球份额的30%以上。本文基于权…

2025年模压托盘源头厂家综合实力前十排行榜

摘要 模压托盘行业作为物流包装领域的重要组成部分,2025年将迎来智能化、环保化发展新趋势。本文基于产品质量、生产能力、技术实力等维度,对国内模压托盘厂家进行综合评估,为采购商提供权威参考。文末附有详细联系…

MATLAB使用内点法解决凸优化问题的原理和实现

内点法原理概述 内点法是一种用于解决凸优化问题的强大算法,通过在可行域内部移动来寻找最优解。主要分为两类:障碍函数法:将约束转化为目标函数的惩罚项 原始-对偶内点法:同时优化原始问题和对偶问题内点法MATLAB…

2025 年钢结构旋转楼梯,小型旋转楼梯,户外旋转楼梯,不锈钢旋转楼梯厂家最新推荐,技术实力与市场口碑深度解析

引言 在建筑装饰与工程领域,钢结构、小型、户外及不锈钢旋转楼梯因空间适配性与耐用性备受青睐,但市场中产品精度差异达 20%、户外防腐性能良莠不齐等问题凸显。为精准筛选优质品牌,本次测评联合行业权威机构,依据…

S + V(主 + 谓)

🧩 一、S + V(主 + 谓)句型的核心结构 基本公式: S(主语) + V(谓语动词) 功能: 表示一个“主语”执行了某个“动作”或处于某种“状态”, 动词是不及物动词(intransitive verb),不需要宾语。 ✅ 基本例句…