ZYNQ FPGA AXI Stream Data FIFO IP核——高效数据交换解决方案

最新推荐文章于 2025-05-10 13:00:00 发布
最新推荐文章于 2025-05-10 13:00:00 发布
阅读量696 收藏 2
点赞数 1
CC 4.0 BY-SA版权
文章标签： fpga开发 tcp/ip 网络协议 matlab
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ByteProwl/article/details/132155841
Matlab 专栏收录该内容
172 篇文章 ¥59.90 ¥99.00
订阅专栏
本文介绍了ZYNQ FPGA平台上的AXI Stream Data FIFO IP核，作为高效数据交换解决方案。该IP核提供可配置的深度、全双工通信及读写指针，常与AXI DMA结合使用，适用于图像处理等场景的数据传输。通过定制化配置，开发人员能提升系统性能和可靠性。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

ZYNQ FPGA AXI Stream Data FIFO IP核——高效数据交换解决方案

概述：
在现代数字系统设计中，高效的数据交换是至关重要的。FPGA作为可编程逻辑设备，广泛应用于各种应用领域，包括图像处理、通信、嵌入式系统等。而AXI（Advanced eXtensible Interface）总线作为一种先进的内部总线协议，被广泛应用于FPGA设计中，实现不同模块之间的数据交换。本文将介绍一种基于ZYNQ平台上的AXI Stream Data FIFO IP核，它提供了一种高效且灵活的数据缓存解决方案。

  1. AXI Stream Data FIFO IP核简介
    AXI Stream Data FIFO IP核是一种在ZYNQ FPGA平台上使用的IP核，它通过AXI Stream接口提供了一种高性能的数据缓存机制。该IP核具有以下特点：
  • 可配置的深度：可以根据应用需求配置缓存的深度，以满足不同的数据吞吐量要求。
  • 支持全双工通信：可以同时进行读写操作，实现高效的数据传输。
  • 提供读写指针：可以追踪当前读写位置，方便数据的读取和写入。
  • 搭配使用AXI DMA：可以与AXI DMA（Direct Memory Access）控制器一起使用，实现高速数据传输。
  1. AXI Stream Data FIFO IP核的设计与实现
    以下是一个简单的示例代码，展示了如何在ZYNQ平台上使用AXI Stream Data FIFO IP核进行数据缓存。

                

                
                
        

    

    
  


        

            

                

                

                了解本专栏
                
                
                  
                订阅专栏 解锁全文
                 
            

        


    



                



	

		

			

				
					
（16）ZYNQ FPGA AXI4-stream DATA FIFO IP核（学无止境）

				
			

			

				

					m0_46498597的博客
				

				

					09-17
					
					4232
					
				

			

		

		

			
				
1 应用领域

AXI4-stream DATA FIFO主要是PS与PL交互数据时使用。

2 AXI4-stream DATA FIFO IP核

FIFO如图1所示。


图1

3 AXI4-stream DATA FIFO IP核配置

Component Name：器件名字。
FIFO depth：FIFO深度。
Enable packet mode：使能包模式
Asynchronous Clocks：异步时钟
Synchronization Stages across Cross Clock.

			
		

	



                

            
              



	

		

			

				
					
（15）ZYNQ FPGA AXI-stream总线简介（学无止境）

				
			

			

				

					m0_46498597的博客
				

				

					09-17
					
					1368
					
				

			

		

		

			
				
1 应用领域

ZYNQ FPGA PS与PL交互需要用到该总线。PL侧支持AXI4-Stream，PS支持AXI总线。AXI4-Stream协议是一种用来连接需要交换数据的两个部件的标准接口，它可以用于连接一个产生数据的主机和一个接受数据的从机。

该接口应用领域特别广泛，尤其是基于Xilinx IP核使用场景。例如，DDR IP核、PCIE IP核、Aurora IP、axi4-stream fifo IP、DMA IP、SRIO IP核等，所以学习该协议已成必备。

2 AXI4-Stream接口信号

			
		

	



              


  
              

                


	

		

			

				
					
axi-stream data fifo 介绍

				
			

			

				

					05-17
				

			

		

		

			
				
axi-stream data fifo 介绍

			
		

	





	

		

			

				
					
AXI-stream Data FIFO

				
			

			

				

					Y__Yshans的博客
				

				

					12-15
					
					4642
					
				

			

		

		

			
				
摘要： 仅仅讨论一下这个IP核的用法，从这个IP核入手，实际掌握tvalid、tready的用法，对日后整体了解并掌握AXI，应该会有帮助。

			
		

	



		

			
		



	

		

			

				
					
[AXIS] AXI4-Stream Data FIFO

					
最新发布

				
			

			

				

					S&Z3463的博客
				

				

					05-10
					
					1101
					
				

			

		

		

			
				
AXI4-Stream Data FIFO IP 是一款功能强大且灵活的 AXI4-Stream 基础设施 IP 核，专为数据流缓冲和跨时钟域传输而设计。其支持块存储器和分布式存储器两种实现方式、可配置的 FIFO 深度和信号宽度，以及 FWFT 和状态监控功能，使其在视频处理、信号处理、网络数据包传输和 SoC 集成等领域具有广泛应用前景。

			
		

	





	

		

			

				
					
AXI-Stream Data FIFO仿真调试

				
			

			

				

					LeeConstantine的博客
				

				

					06-19
					
					941
					
				

			

		

		

			
				
检查了一遍，然后经过测试发现，读数据端的时钟无效，然后造成s_axis_tready没有拉起来，把读数据的时钟换成正常时钟后，s_axis_tready也变正常了。如图所示，一开始s_axis_tready是正常的，但是之后开始写入数据时，s_axis_tready没拉起来。

			
		

	





	

		

			

				
					
AXI-Stream Data FIFO接口学习

				
			

			

				

					摸鱼宗宗主的博客
				

				

					07-15
					
					8547
					
				

			

		

		

			
				
stream_data_fifo接口与普通的FIFO方案基本差不多，只是写数据端为AXI-stream从接口，读书节端为AXI-stream主接口。

			
		

	





	

		

			

				
					
ZYNQ&FPGA FIFO IP核实验

				
			

			

				

					m0_58413328的博客
				

				

					11-06
					
					976
					
				

			

		

		

			
				
FIFO简介

FIFO的英文全称是First In First Out，即先进先出。

FPGA使用的FIFO一般指的是对数据的存储具有先进先出特性的一个缓存器，常被用于数据的缓存，或者高速异步数据的交互也即所谓的跨时钟域信号传递。

它与FPGA内部的RAM和ROM的区别是没有外部读写地址线，采取顺序写入数据，顺序读出数据的方式，使用起来简单方便，由此带来的缺点就是不能像RAM和ROM那样可以由地址线决定读取或写入某个指定的地址。



同步FIFO：指读时钟和写时钟为同一个时钟，在时钟沿来临时同时发生

			
		

	





	

		

			

				
					
AIX-stream FIFO 实现CPU与FPGA数据流交互

				
			

			

				

					qq_32938605的博客
				

				

					11-02
					
					1万+
					
				

			

		

		

			
				
AIX-stream FIFO 实现CUP与FPGA数据流交互基于地址形式的交互与基于流形式的交互AXI-stream FIFO数据读写测试AXI-stream总线读写协议AXI-FIFO与CPU数据交互PS发送数据，PL读取实验
基于地址形式的交互与基于流形式的交互
上周许老师说，内容我看不太懂，但是你要认真写，不然别人看不明白还不如不写。看了下前面的确实很笼统，接下来按照许老师说的，认真写。
...

			
		

	





	

		

			

				
					
ZYNQ学习--AXI4-Stream data FIFO && FIFO的ADDA实验

				
			

			

				

					伊丽莎白的学习之路
				

				

					02-01
					
					8261
					
				

			

		

		

			
				
FIFO存储器
是一个先入先出的双口缓冲器，即第一个进入其内的数据第一个被移出，其中一个是存储器的输入口，另一个口是存储器的输出口。

			
		

	





	

		

			

				
					
PL2PS2PL v1.0 关于axi4_stream data fifo和dma ip核

				
			

			

				

					gjyntyyx的博客
				

				

					08-01
					
					1139
					
				

			

		

		

			
				
v1.0v2.0。

			
		

	





	

		

			

				
					
关于AXI4-STREAM DATA FIFO的理解及带FIFO的ADDA测试

				
			

			

				

					weixin_45303812的博客
				

				

					04-10
					
					1万+
					
				

			

		

		

			
				
实验要求

DAC FIFO实验

基于“DDS IP 数字波形合成DAC ” “ ADDA测试” 实验方案
	用MMCM 把 合成出100MHz的时钟，让DDS工作在100MHz时钟
	让DAC和DAC的接口电路工作在50MHz，此时DAC的采样率为50MHz
	在DDS和DAC接口电路之间，放置一个带独立时钟的AXI-Stream-Data FIFO，FIFO两端的时钟分别为DDS的工作时钟100MHz和DAC的工作时钟50MHz
	生成FIFO需要带data count信号（本实验仅用于观察，以后的实

			
		

	





	

		

			

				
					
axi-stream data fifo 的使用方式

				
			

			

				

					crjmail的博客
				

				

					05-17
					
					3220
					
				

			

		

		

			
				
一、axi-stream 接口介绍
二、axi-stream接口信号
AXI Stream关键的只有两根信号线，及tvalid核tready。tvalid是主设备驱动的信号，表示Stream上的数据是有效的，tready由从设备驱动，表示从设备下一个时钟到来时能够接收数据。AXI Stream的特点是这两个信号不存在互相等待的关系，及数据传输只发生再两者均有效的时候，从而效率很高，可以认为是连续传输，避免了死锁的情况。
AXI Stream还有一些附加信号，通常是伴随再数据中传输，主要包括tuser，tla

			
		

	





	

		

			

				
					
ZYNQ学习--AXI_Stream_FIFO

				
			

			

				

					伊丽莎白的学习之路
				

				

					10-28
					
					1万+
					
				

			

		

		

			
				
AXI_Stream_FIFO使用，注意不是AXI_Stream_DATA_FIFO。实验目的是不使用DMA实现AXI4 与 AXI_Stream 的数据转换。

			
		

	





	

		

			

				
					
Zynq学习（一）----AXI STREAM接口

				
			

			

				

					skyplain1984的博客
				

				

					04-19
					
					5372
					
				

			

		

		

			
				
AXI4-Stream协议是一种用来连接需要交换数据的两个部件的标准接口，它可以用于连接一个产生数据的主机和一个接受数据的从机。当然它也可以用于连接多个主机和从机。该协议支持多种数据流使用相同共享总线集合，允许构建类似于路由、宽窄总线、窄宽总线等更为普遍的互联。AXI4-Stream接口的信号线定义如下所示。比较重要的信号线有：ACLK为时钟线，所有信号都在ACLK上升沿被采样；ARESETn为复...

			
		

	





	

		

			

				
					
AXI4-STREAM DATA FIFO学习

					
热门推荐

				
			

			

				

					三思的博客
				

				

					05-17
					
					2万+
					
				

			

		

		

			
				
如图是该fifo的配置图，vivado版本2018.2.

AXI4-Stream Data FIFO 配置
General Options
Component Name

器件名字

FIFO depth

FIFO的深度，可以在16到32768之间变化，具体情况视情况而定，但要是2的n次幂。

Enable packet mode

使能包模式：此项设定需要TLAST信号被使能。FIFO的操作...

			
		

	





	

		

			

				
					
ZYNQ AXI DMA

				
			

			

				

					weilxuext的博客
				

				

					02-19
					
					1万+
					
				

			

		

		

			
				
此文是转载自 http://www.fpgadeveloper.com/2014/08/using-the-axi-dma-in-vivado.html

我在测试AXI DMA时参考了这个文章，调通了xilinx官方的axidmatest.c

环境：uboot：2015.4    kernel 2015.3   vivado 2015.4.1   

修改的地方：

1、用SD

			
		

	





	

		

			

				
					
AXI Stream接口，AXI 流接口规范

				
			

			

				

					码农-做一个勤奋的人
				

				

					04-14
					
					6636
					
				

			

		

		

			
				
支持很多不同的流类型。流协议在传输和包之间定义了联系。






信号


源


描述




ACLK


时钟源


全局时钟信号。所有信号在ACLK信号上升沿采样。




ARESETn


复位源


全局复位信号，ARESETn低有效。




TVALID


主


TVALID表明主设

			
		

	





	

		

			

				
					
vivado 中 Floating-Point IP核需要连接那个一个axi-stream ip核才能使用

				
			

			

				

					03-08
				

			

		

		

			
				
<think>好的，我现在需要回答用户关于Vivado中Floating-Point IP核需要连接哪个AXI-Stream IP核才能使用的问题。首先，我需要回忆一下Vivado中FPGA设计的相关知识，特别是关于Floating-Point IP核的使用。

用户的问题是关于如何连接AXI-Stream接口到Floating-Point IP核。我记得Xilinx的Floating-Point IP核通常用于实现浮点运算，比如加法、乘法等。根据不同的配置，这个IP核可能有不同的接口类型。用户提到的是AXI-Stream，所以需要确定Floating-Point IP核是否支持AXI-Stream接口，或者是否需要其他IP核作为桥梁。

首先，我应该确认Floating-Point IP核的接口类型。默认情况下，Vivado的Floating-Point IP核可能使用的是AXI4-Stream接口，或者可能是本地接口（Native接口）。如果是AXI4-Stream，那么直接连接即可。但如果是Native接口，可能需要使用AXI-Stream FIFO或者DataMover这样的IP核来进行转换。

接下来，我需要回忆Xilinx文档中的相关内容。查阅Xilinx PG060（Floating-Point IP核产品指南）可能会有帮助。根据PG060，Floating-Point IP核的接口类型取决于配置。当配置为AXI4-Stream接口时，输入和输出通道会使用AXI-Stream协议，此时可以直接连接到其他支持AXI-Stream的IP核，如DMA控制器或者自定义的AXI-Stream模块。

如果Floating-Point IP核配置为Native接口，则需要使用AXI-Stream FIFO（例如AXI4-Stream FIFO IP核）来进行接口转换。AXI-Stream FIFO可以将Native接口转换为AXI-Stream，或者反之。因此，用户可能需要根据其Floating-Point IP核的配置选择合适的转换IP核。

此外，还需要考虑数据流的控制。例如，Floating-Point IP核可能需要握手信号（如TVALID和TREADY）来管理数据传输。AXI-Stream协议中的这些信号需要正确连接，以确保数据正确传输和处理。

可能的错误点包括接口类型不匹配，比如将Native接口直接连接到AXI-Stream而不经过转换，这会导致设计无法正常工作。因此，用户需要确认他们的Floating-Point IP核的接口类型，并选择合适的IP核进行连接。

总结来说，用户需要根据Floating-Point IP核的配置来决定使用哪个AXI-Stream IP核。如果是AXI4-Stream接口，直接连接即可；如果是Native接口，则需要使用AXI-Stream FIFO或类似IP核进行转换。此外，可能还需要DMA控制器来管理数据流，尤其是在与处理器系统交互时。</think>在Vivado设计套件中使用Floating-Point IP核时，连接AXI-Stream接口的操作需分以下两种情况处理：

### 情况一：IP核配置为AXI4-Stream接口
当Floating-Point IP核的`Interface Type`参数选择**AXI4-Stream**时：
1. 直接连接AXI4-Stream信号（无需额外IP核）
2. 输入输出端口自动生成以下信号：
   - `S_AXIS_*`（输入通道）
   - `M_AXIS_*`（输出通道）
3. 典型应用场景：直接连接DMA控制器或自定义AXI-Stream模块

### 情况二：IP核配置为Native接口
当使用Native接口时需添加转换IP核：
1. **AXI4-Stream FIFO** (推荐方案)
   - 作用：实现Native接口与AXI-Stream协议的双向转换
   - 配置要点：
     ```VHDL
     CONFIG.FIFO_DEPTH {2048}  -- 根据数据吞吐量调整
     CONFIG.IS_ACLK_ASYNC {true} -- 跨时钟域时启用
     ```
2. **AXI Direct Memory Access (DMA)** 
   - 适用场景：需要与处理器系统（如Zynq/ZynqMP）交互时
   - 典型连接拓扑：
     ```
     PS <-> DMA <-> Floating-Point IP <-> DMA <-> PS
     ```

### 关键信号连接规范
| 信号组       | 方向      | 必需信号                         | 可选信号       |
|--------------|-----------|----------------------------------|----------------|
| S_AXIS       | 输入      | TDATA, TVALID, TREADY            | TLAST, TUSER   |
| M_AXIS       | 输出      | TDATA, TVALID, TREADY            | TLAST, TSTRB   |
| 时钟/复位    | 全局      | ACLK, ARESETn                    | ACLKEN         |

### 配置验证步骤
1. 在IP Integrator中运行`Validate Design`（F6）
2. 检查报告中的接口协议一致性警告
3. 使用ILA核抓取AXI-Stream握手信号验证时序

### 性能优化建议
- 当处理连续数据流时，启用`TLAST`信号标识数据包边界
- 配置Floating-Point IP核的Latency参数时，需与AXI-Stream FIFO的深度匹配
- 使用AXI-Stream Data Width Converter处理位宽不匹配问题

实际应用示例（Vivado 2022.1）：
1. 创建Block Design
2. 添加Floating-Point IP核并配置为IEEE-754单精度乘法器
3. 添加AXI4-Stream FIFO并设置异步时钟模式
4. 连接FIFO的AXI接口到FPGA引脚，Native接口到浮点IP核
5. 生成比特流后通过VIO核实时监控数据流

> 注：完整设计需在Vivado中配置正确的时钟域交叉（CDC）约束，当AXI-Stream接口与FPGA逻辑工作在不同时钟域时，必须使用适当的同步机制。

			
		

	



              




          




        



    





    



      

      

        
      

      





	

		评论	
	

  
	




  

    

      添加红包
      
    

    

      

        
        

          
          
        

        
请填写红包祝福语或标题

      

      

        
        

          
          个
        

        
红包个数最小为10个

      

      

        
        

          
          元
        

        
红包金额最低5元

      

      

        
        

          当前余额3.43元
          前往充值 >
        

      

      

        

          需支付：10.00元
        

        
        
      

    

  





  

    
    
  

  

    
    
  








  

    

      

        

          

            
            
成就一亿技术人!

          

          

        

        

          

          

            领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝
            规则
          

        

      

      

        

          

            
              
            
            

              
hope_wisdom
 发出的红包
            

          

        

        

          

          

          

        

      

    

    

  



      
      

      
实付元

      
使用余额支付

      

        

          

            
            点击重新获取
          

        

        
扫码支付

      

      

        
          
            
          
          
        
      

      

        
        钱包余额
          0
          

            
            

              

                
抵扣说明：

                
 1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
 2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

              

            

          

      

      余额充值