ЛР6. стилистические правки

This commit is contained in:
Andrei Solodovnikov
2024-07-15 16:48:40 +03:00
parent c35a140d9d
commit 25804e7b81
2 changed files with 10 additions and 8 deletions

File diff suppressed because one or more lines are too long

Before

Width:  |  Height:  |  Size: 60 KiB

After

Width:  |  Height:  |  Size: 60 KiB

View File

@@ -20,13 +20,13 @@
Вопрос считывания отдельного байта будет решаться специальным модулем **загрузки и сохранения**, памяти данных при этом будет достаточно возвращать всё слово, содержащее запрашиваемый байт как это было уже делалось для памяти инструкций. Вопрос считывания отдельного байта будет решаться специальным модулем **загрузки и сохранения**, памяти данных при этом будет достаточно возвращать всё слово, содержащее запрашиваемый байт как это было уже делалось для памяти инструкций.
Нас интересует возможность памяти обновлять любой из байт в слове. Подобный функционал часто используется при реализации памяти и в системных интерфейсах, например AXI4 или APB. Для этого используется специальный сигнал, который называется `byte enable`. Разрядность этого сигнала равна числу байт в шине данных (в нашем случае разрядность `byte enable` составляет 4). Вы можете представить этот сигнал, как 4 провода, каждый из которых является сигналом разрешения записи для отдельной памяти с шириной данный в 1 байт. Нас интересует возможность памяти обновлять любой из байт в слове. Подобный функционал часто используется при реализации памяти и в системных интерфейсах, например AXI4 или APB. Для этого используется специальный сигнал, который называется `byteenable`. Разрядность этого сигнала равна числу байт в шине данных (в нашем случае разрядность `byteenable` составляет 4). Вы можете представить этот сигнал, как 4 провода, каждый из которых является сигналом разрешения записи для отдельной памяти с шириной данных в 1 байт.
Давайте разберемся как это будет работать. Допустим, мы хотим записать значение `0xA5` по адресу `0x6`. Поскольку мы работаем с байтовой адресацией, как и при реализации памяти инструкций, пришедший адрес необходимо будет разделить на 4 (см. _рис. 1_). В итоге мы получим указатель на первую 32-битную ячейку памяти (`6 / 4 = 1`). Однако, чтобы пришедшие данные были в итоге записаны не в нулевой байт первого слова (четвертый байт памяти), во второй, мы будем использовать сигнал `byte enable`, второй бит которого будет равен единице. Давайте разберемся как это будет работать. Допустим, мы хотим записать значение `0xA5` по адресу `0x6`. Поскольку мы работаем с байтовой адресацией, а ячейки памяти 32-битные — как и при реализации памяти инструкций, пришедший адрес необходимо будет разделить на 4 (см. _рис. 1_). В итоге мы получим указатель на первую 32-битную ячейку памяти (`6 / 4 = 1`). Однако, чтобы пришедшие данные были в итоге записаны не в нулевой байт первого слова (четвертый байт памяти), а во второй, мы будем использовать сигнал `byteenable`, второй бит которого будет равен `1`. Это значит, что лучше разделить запись в отдельные байты памяти и для каждого байта проверять отдельно соответствующий бит `byteenable`, независимо от остальных.
![../../.pic/Labs/lab_06_main_memory/fig_01.png](../../.pic/Labs/lab_06_main_memory/fig_01.png) ![../../.pic/Labs/lab_06_main_memory/fig_01.png](../../.pic/Labs/lab_06_main_memory/fig_01.png)
_Рисунок 3. Связь адреса байта с индексом слова в массиве ячеек памяти и сигналом byte enable._ _Рисунок 1. Связь адреса байта с индексом слова в массиве ячеек памяти и сигналом byteenable._
Чтобы данные остальных байт не были испорчены, при описании памяти на SystemVerilog нужно разделить запись в отдельные байты. Для того, чтобы получить доступ к отдельным диапазонам бит ячейки памяти, после указания индекса ячейки необходимо указать диапазон бит, к которым вы хотите получить доступ. К примеру, чтобы получить доступ к битам с 5-го по 3-ий 18-ой ячейки памяти, необходимо использовать следующую запись: Чтобы данные остальных байт не были испорчены, при описании памяти на SystemVerilog нужно разделить запись в отдельные байты. Для того, чтобы получить доступ к отдельным диапазонам бит ячейки памяти, после указания индекса ячейки необходимо указать диапазон бит, к которым вы хотите получить доступ. К примеру, чтобы получить доступ к битам с 5-го по 3-ий 18-ой ячейки памяти, необходимо использовать следующую запись:
@@ -34,7 +34,7 @@ _Рисунок 3. Связь адреса байта с индексом сло
mem[18][5:3]; mem[18][5:3];
``` ```
Учитывайте и то, что комбинации значений бит в сигнале `byte enable` могут быть любыми: `0000`, `0100`, `0110`, `1111` и т.п. Учитывайте и то, что комбинации значений бит в сигнале `byteenable` могут быть любыми: `0000`, `0100`, `0110`, `1111` и т.п.
## Задание ## Задание
@@ -97,13 +97,15 @@ import memory_pkg::DATA_MEM_SIZE_WORDS;
_Рисунок 2. Операции запросов на чтение._ _Рисунок 2. Операции запросов на чтение._
Если `mem_req_i == 1` и `write_enable_i == 1`, то происходит запрос на запись в память. В этом случае, необходимо записать значение `write_data_i` в ячейку по, на которую указывает `addr_i`. Во всех других случаях (любой из сигналов `mem_req_i`, `write_enable_i` равен нулю), запись в память не производится. Запись необходимо производить только в те байты указанной ячейки, которым соответствуют биты сигнала `byte_enable_i`, равные единице. Если `mem_req_i == 1` и `write_enable_i == 1`, то происходит запрос на запись в память. В этом случае, необходимо записать значение `write_data_i` в ячейку по, на которую указывает `addr_i`. Во всех других случаях (любой из сигналов `mem_req_i`, `write_enable_i` равен нулю), запись в память не производится. Запись необходимо производить только в те байты указанной ячейки, которым соответствуют биты сигнала `byte_enable_i`, равные 1.
На _рис. 3_ показан пример записей по различным адресам. Т.к. деление на 4 любого из приведенных на _рис. 3_ адресов дает результат 2, на рисунке показано только содержимое второй 32-битной ячейки памяти и то, как оно менялось в зависимости от комбинации сигналов `write_data_i` и `byte_enable_i`.
![../../.pic/Labs/lab_06_main_memory/fig_03.wavedrom.svg](../../.pic/Labs/lab_06_main_memory/fig_03.wavedrom.svg) ![../../.pic/Labs/lab_06_main_memory/fig_03.wavedrom.svg](../../.pic/Labs/lab_06_main_memory/fig_03.wavedrom.svg)
_Рисунок 3. Операции запросов на запись._ _Рисунок 3. Операции запросов на запись._
Выход `ready_o` в данном модуле должен всегда быть равен единице, поскольку данные всегда будут выдаваться на следующий такт. В реальности, обращение в память может занимать сотни тактов процессора, причем их число бывает недетерминированным (нельзя заранее предсказать сколько тактов займет очередной запрос в память). Именно поэтому стандартные интерфейсы обычно используют такие сигналы как `ready` или `valid`, позволяющие синхронизировать разные блоки системы. Сигнал `ready_o` в нашем интерфейсе используется сигнала о задержке в выдаче данных. В случае, если устройству нужно больше одного такта, чтобы выдать данные, он устанавливает на данный сигнал значение `0` до тех пор, пока данные не будут готовы. Выход `ready_o` в данном модуле должен всегда быть равен 1, поскольку данные всегда будут выдаваться на следующий такт. В реальности, обращение в память может занимать сотни тактов процессора, причем их число бывает недетерминированным (нельзя заранее предсказать сколько тактов займет очередной запрос в память). Именно поэтому стандартные интерфейсы обычно используют такие сигналы как `ready` или `valid`, позволяющие синхронизировать разные блоки системы. Сигнал `ready_o` в нашем интерфейсе используется сигнала о задержке в выдаче данных. В случае, если устройству нужно больше одного такта, чтобы выдать данные, он устанавливает на данный сигнал значение `0` до тех пор, пока данные не будут готовы.
## Порядок выполнения работы ## Порядок выполнения работы
@@ -121,4 +123,4 @@ _Рисунок 3. Операции запросов на запись._
1. Тестовое окружение находится [`здесь`](tb_data_mem.sv). 1. Тестовое окружение находится [`здесь`](tb_data_mem.sv).
2. Для запуска симуляции воспользуйтесь [`этой инструкцией`](../../Vivado%20Basics/Run%20Simulation.md). 2. Для запуска симуляции воспользуйтесь [`этой инструкцией`](../../Vivado%20Basics/Run%20Simulation.md).
3. Перед запуском симуляции убедитесь, что в качестве top-level модуля выбран корректный (`tb_data_mem`). 3. Перед запуском симуляции убедитесь, что в качестве top-level модуля выбран корректный (`tb_data_mem`).
4. **Во время симуляции, вы должны прожать "Run All" и убедиться, что в логе есть сообщение о завершении теста!** 4. **По завершению симуляции убедитесь, что в логе есть сообщение о завершении теста!**