基于通过STM32的FSMC总线读取FPGA的实现

硬件环境是ICORE FPGA与ARM的双核心开发板

STM32配置的FSMC的代码（寄存器操作模式）：

static int 

initialize(void)
{
GPIOD_R->CRH.W = 0xbbbbbbbb;
GPIOD_R->CRL.W = 0xbbbbbbbb;

GPIOE_R->CRH.W = 0xbbbbbbbb;
GPIOE_R->CRL.W = 0xbbbbbbbb;

FSMC_Bank1_R->BCR1 &= ~(1 << 1 | 1 << 2 | 1 << 3);

FSMC_Bank1_R->BCR1 |= 1 << 14; //EXTMOD

FSMC_Bank1_R->BTR1 = 0x300;

FSMC_Bank1E_R->BWTR1 = 0X300;

return 0;
}

icore 利用STM32的FSMC的地址总线AB23 AB22 跟CS 通过138译码器 扩展出4路片选信号，CS0，CS1，CS2，CS3

CS0为FPGA的片选信号 4路片选的宏定义如下所示：

#define CS0_BASE (0x60000000 + (0 << 23))

#define CS1_BASE (0x60000000 + (1 << 23))
#define CS2_BASE (0x60000000 + (2 << 23))
#define CS3_BASE (0x60000000 + (3 << 23))

在icore的fsmc读取fpga的例程中利用STM32的FSMC的地址总线AB18、AB17、AB16进行对FPGA内部的存储空间地址选择，

这样只能定义8个16位的空间

#define fpga_write(offset, data) *((volatile unsigned short int*)(CS0_BASE + (offset << 17))) = data

#define fpga_read(offset) *((volatile unsigned short int*)(CS0_BASE + (offset << 17)))    

以下对这部分代码进行修改

#define fpga_write_addr         *((volatile unsigned short int*)(CS0_BASE))      
#define fpga_write_read         *((volatile unsigned short int*)(CS0_BASE)+ (1 << 16))

这样就利用AB18、AB17、AB16组合的8个空间中的2个 但可以扩展出更多的空间

fpga_write_addr   用于向fpga写入所要访问空间的1地址

fpga_write_read   用于对已定义地址空间数据的读写

调用下面代码就可实现读写

static int
fpga_w(uint16_t addr,uint16_t data)         往FPGA中写数据函数如 fpga_w(1,230); 往空间1 中写入230
{
fpga_write_addr = addr;
fpga_write_read = data;
return 1;
}
static int
fpga_r(uint16_t addr)            往FPGA中读取数据函数如   data = fpga_r(1); 读取空间1 中的数据存入data
{
uint16_t data=0;
fpga_write_addr = addr;
data = fpga_write_read ;
return data;
}

FPGA实现代码

fsmc.v模块的代码如下 

module fsmc(
input[2:0] ab,
inout[15:0] data,

input clk_f,
input wrn,
input rdn,
input resetn,
input fpga_cs0,

output sing
);

reg [15:0] mem_d[7:0];      //定义数据空间 大小自己可以设定
reg [15:0] addr;                 //数据空间的地址
reg [15:0] indata;
reg [24:0] cnt;

reg rd;
reg wr;

always @(*)
begin
　　rd <= ~fpga_cs0 && ~rdn;
　　wr <= ~fpga_cs0 && ~wrn;
end

//---------------------------------------------------

always @(posedge clk_f)
cnt <= cnt + 1'b1;
assign sing = wr|rd;//|cnt[24];

initial begin
　　mem_d[0] = 16'd120;
　　mem_d[1] = 16'd121;
　　mem_d[2] = 16'd122;
　　mem_d[3] = 16'd123;
　　mem_d[4] = 16'd124;
　　mem_d[5] = 16'd125;
　　mem_d[6] = 16'd126;
　　mem_d[7] = 16'd127;
end

//---------------------------------------------------
//write data, 
always @(posedge wr)// or negedge resetn)
begin
　　if(wr)//(!resetn)
　　begin
　　　　case (ab)
　　　　　　3'b000:addr <= data;            //地址暂存
　　　　　　3'b001:mem_d[addr[3:0]] <= data;   //往预设地址的空间中写入数据
　　　　default: ;
　　　　endcase
　　end
end

//red data 
always @(posedge rd)//(rd)// or negedge resetn
begin
　　if(rd)//(!resetn) indata <= 16'h0000;
　　begin
　　　　case (ab)
　　　　　　3'b000:;
　　　　　　3'b001: indata <= mem_d[addr[3:0]];    //读取数据
　　　　default:;
　　　　endcase
　　end
end

assign data = rd ? indata:16'hzzzz;

endmodule

 

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