Потоковые данные через канал памяти
SoC Blockset / Память
Потоковые данные о блоке Memory Channel через внешнюю память. Концептуально, это моделирует передачу данных между одним алгоритмом и другим через общую память. Алгоритм может быть аппаратной логикой (HW), модель процессора или устройства ввода-вывода. Алгоритм средства записи запрашивает доступ к памяти от блока Memory Controller. После того, как доступ предоставляется записи алгоритма средства записи к буферу памяти. В модели хранение данных моделируется как буферы в канале. При развертывании на оборудовании данные направляются к внешней общей памяти.
Этот блок может быть сконфигурирован, чтобы поддержать любой из этих протоколов:
AXI4-Stream to Software via DMA – Смоделируйте связь между аппаратной логикой и программной задачей через внешнюю память. Средство записи помещает данные в канал с помощью MathWorks® упрощенный потоковый протокол AXI и читатель (процессор) получают данные из интерфейса драйвера DMA. Канал моделирует datapath и программный стек той связи включая FIFO, механизм DMA, взаимосвязанную и внешнюю память, прерывания, организацию буферизации данных ядра драйвера DMA и передачи данных к программной задаче. Для получения дополнительной информации об упрощенном потоковом протоколе MathWorks AXI, смотрите AXI4-потоковый Интерфейс.
Это изображение является концептуальным представлением блока Memory Channel, передавая данные потоком от алгоритма FPGA до алгоритма процессора.
Software to AXI4-Stream via DMA – Смоделируйте связь между аппаратной логикой и программной задачей через внешнюю память. Средство записи (процессор) потоковые данные в канал через драйвер DMA с помощью MathWorks упростило потоковый протокол AXI. Канал моделирует datapath и программный стек той связи включая FIFO, механизм DMA, взаимосвязанную и внешнюю память, прерывания, организацию буферизации данных ядра драйвера DMA и передачи данных от программной задачи. Для получения дополнительной информации об упрощенном потоковом протоколе MathWorks AXI, смотрите AXI4-потоковый Интерфейс.
Это изображение является концептуальным представлением блока Memory Channel, передавая данные потоком от алгоритма процессора до алгоритма FPGA.
AXI4-Stream FIFO – Смоделируйте связь между двумя алгоритмами FPGA через внешнюю память. Средство записи помещает данные в канал, когда ведущее устройство, использующее MathWorks, упростило потоковый протокол AXI, и читатель получает данные из канала как ведомое устройство с помощью того же протокола. Канал ведет себя как память метода "первым пришел - первым вышел" (FIFO). Канал моделирует datapath связи. Блок Memory Channel включает промежуточный пакетный уровень FIFO, механизм DMA, межсоединение и внешняя память. Сама внешняя память управляема как кольцевой буфер, где буфер должен быть записан, прежде чем он сможет быть считан. Для получения дополнительной информации об упрощенном потоковом протоколе MathWorks AXI, смотрите AXI4-потоковый Интерфейс.
Это изображение является концептуальным представлением блока Memory Channel, передавая данные потоком от одного алгоритма FPGA до другого алгоритма FPGA.
AXI4-Stream Video FIFO – Смоделируйте связь между двумя аппаратными алгоритмами через внешнюю память. Эта структура канала похожа на настройку AXI4 Stream FIFO, но средство записи и читатель используют MathWorks, передающий пиксельный протокол потоком, наряду с сигналом противодавления. Для получения дополнительной информации смотрите AXI4-потоковый Видеоинтерфейс.
AXI4-Stream Video Frame Buffer – Смоделируйте связь между двумя аппаратными алгоритмами через внешнюю память, с помощью полных буферов видеокадра. Протоколом является MathWorks, передающий пиксельный протокол потоком с противодавлением. Кроме того, читатель может гарантировать, что кадровый буфер синхронизируется с нисходящими видео синхронизациями путем утверждения сигнала протокола FSYNC. datapath включает видео DMA (VDMA), механизм и буферы внешней памяти управляемы как кольцевой буфер полных видеокадров. Структура канала идентична структуре типа канала AXI4 Stream FIFO.
AXI4-Random Access – Смоделируйте связь между двумя аппаратными алгоритмами через внешнюю память, с помощью MathWorks упрощенный AXI4-основной протокол. И средство записи и читатель являются ведущими устройствами, канал является ведомым устройством в обоих случаях. Внешняя память неуправляема (нет никаких логических буферов и никакого кольцевого буфера). Это до читателя и средства записи, чтобы скоординировать синхронизацию на доступах, чтобы гарантировать целостность данных. Для получения дополнительной информации смотрите Упрощенный Основной Интерфейс AXI4.
Это изображение является концептуальным представлением блока Memory Channel с произвольным доступом к памяти для записи и произвольным доступом к памяти для чтения.
Для получения дополнительной информации о доступных протоколах см. Протоколы Канала Внешней памяти.
Модель, содержащая Memory Channel блоки, не поддерживает продвижение симуляции. Для получения дополнительной информации о продвижении симуляции смотрите Степпер Симуляции.
Hardware board — Просмотрите или измените текущие аппаратные настройкиЭто свойство доступно только для чтения.
Этот параметр показывает ссылку на в настоящее время выбранную аппаратную плату. Щелкните по ссылке, чтобы открыть параметры конфигурации, и настроить настройки или выбрать различную плату.
Чтобы узнать больше о параметрах конфигурации, см. проект FPGA (каналы мадам).
Show implementation info — Просмотрите информацию о каналеЭто свойство доступно только для чтения.
Этот параметр показывает ссылку на информацию о реализации, характерную для модели. Щелкните по ссылке, чтобы просмотреть информацию (открывается в новом окне).
Channel type — Выберите протокол каналаAXI4-Stream FIFO (значение по умолчанию) | AXI4-Stream to Software via DMA | Software to AXI4-Stream via DMA | AXI4-Stream Video FIFO | AXI4-Stream Video Frame Buffer | AXI4 Random AccessЗадайте протокол для канала. Выберите одно из следующих значений:
AXI4-поток к программному обеспечению через DMA
Программное обеспечение к AXI4-потоку через DMA
Поток AXI4 FIFO
Потоковое видео AXI4 FIFO
Потоковый буфер видеокадра AXI4
Произвольный доступ AXI4
Для получения дополнительной информации о протоколах канала памяти см. Протоколы Канала Внешней памяти.
Region size (bytes) — Размер памяти выделяется для области в байтах Это свойство доступно только для чтения.
Размер в байтах области. Это значение вычисляется как количество буферов, умноженных на buffer size.
Пример: Если Buffer size 1024, и номер буферов определяется к 8, то размер области 8192.
Buffer size (bytes) — Размер буфера, в байтахЗадайте размер в байтах каждого буфера в области.
Следующие правила применяются при установке пакета и буферизуют размеры.
Пакетная Длина данного интерфейса канала, вычисленного в байтах, должна быть меньше 4 096 байтов. Чтобы вычислить пакетный размер в байтах, канал взаимодействует через интерфейс, скалярный тип данных преобразован в байты и затем умножен на Пакетную Длину.
Пакетная Длина может быть установлена выше 256, но предупредит при генерации основанной на AXI целевой платформе. Основанные на AXI системы памяти имеют максимальную пакетную длину 256.
Длина канала должна быть целочисленной пакетной длиной кратного, или пакетная длина должна быть целочисленной длиной канала кратного. Таким образом, должно быть возможно или разделить входящие данные о канале на блоки к целому числу пакетов или собрать целое число входящих данных о канале к одному пакету.
Buffer Size должен быть целым числом пакетов. Это должно быть верно для обоих пакетный размер средства записи (после преобразования его Пакетной Длины к байтам) и пакетный размер читателя (после преобразования его Пакетной Длины к байтам).
Расчетное количество пакетов в буфере не должно превышать 5000. Это - временное ограничение на основе обработки событий, внутренней к модели памяти. Это может произойти с областями общей памяти, которые имеют большие буферные размеры (такой что касается систем координат 1080p видео) и интерфейсы канала, которые задают меньшие пакетные размеры. Обычно с большими системами координат, пакетные размеры около 4 096-байтового предела должны использоваться.
Скалярный тип данных канала взаимодействует через интерфейс, как преобразовано в сглаженную ширину данных о канале (i.e. tdata в реализации), не может превысить 128 битов.
Следующая таблица обеспечивает примеры хороших и плохих наборов параметров.
Разорвитесь и Буферные примеры параметра
| Тип данных канала | Размерности канала | Разорвите длину | Разорвите размер | Хороший / Плохо | Почему? |
|---|---|---|---|---|---|
| uint8 | [1 1] | 1024 | 2048 | Хороший | Это - простая 8-битная транзакция данных. |
| uint8 | [1 3] | 1024 | 4096 | Хороший | Эта сила представляет пиксель RGB от блока Vision HDL Toolbox. Это преобразовано в 24-битные упакованные данные и дополнено 8 битами, чтобы стать 32-битные (4 байта) tdata шиной к памяти. Пакетный размер 1024*4B = 4096B. |
| fixdt (0,10,0) | [1 3] | 1024 | 4096 | Хороший | Это преобразовано в 30-битный упакованный пиксель с 2 битами дополнения. |
| fixdt (0,12,0) | [1 3] | 1024 | 8192 | Хороший | Это приводит к 36-битному упакованному пикселю, который расширяет к 64-битному tdata. Эти данные совместимы с текущим пределом 128-битного tdata. |
| fixdt (0,48,0) | [1 3] | 1024 | 8192 | Плохо | Это приводит к 144-битному упакованному пикселю, нарушает текущий предел 128-битного tdata. |
| uint8 | [120 160 3] | 1024 | 4096 | Плохо | Скалярные данные являются 24-битными, дополнены к 32-битному tdata. Длина канала 120*160=19200. Пакетная длина 1 024 равномерно не делится 19200. |
| uint8 | [120 160 3] | 120 | 480 | Хороший | Скалярные данные являются 24-битными, дополнены к 32-битному tdata. Длина канала 120*160, и поскольку пакетная длина равняется 120, Длина канала является 160 пакетами в размере. Buffer size является точно 1 системой координат (120*160*4), как вычислено в байтах. |
Number of buffers — Количество буферов в областиРазделите область на буферы. Разрозненный уровень между читателем и средством записи замедляет более быстрое устройство. Например, медленный читатель заставляет средство записи заканчиваться буферы и блокировать средство записи, эффективно замедляясь к уровню читателя. Аналогично, медленное средство записи заставляет читателя заканчиваться буферы и блокировать читателя, эффективно замедляя его к уровню средства записи.
Определение 1 – С одним буфером доступом управляют, чтобы гарантировать, что буфер записан, затем это читается, затем следующий буфер записан и так далее.
Определение 2: С двумя буферами доступ к памяти переключается в назад и вперед шаблон. Средство записи пишет первый буфер, затем, в то время как читатель читает его, средство записи может записать второй буфер.
Определение NN буферы, доступ к памяти имеет кольцевой буферный шаблон. Средство записи может постоянно писать, пока буферы доступны. Когда буфер завершается, это становится доступным читателю. Средство записи и читатель пересекают буферы N в круговом шаблоне. Пока средство записи и читатель обеспечивают подобные уровни, буферизация предотвращает блокирование.
Когда вы устанавливаете параметр Channel type на AXI4-Stream to Software via DMA или Software to AXI4-Stream via DMA, параметр Number of buffers должен быть целым числом от 3 до 64.
Burst length — Разорвите длину для транзакций памятиДлина пакетов для этой связи на шине памяти в модулях скалярных данных. Скалярный модуль является упакованным типом данных. Задайте пакетный размер и для Writer и для доступа Reader к каналу.
Данные о канале всегда передаются модели памяти с помощью пакетных транзакций, независимо от типа канала. Для настройки AXI4 логика алгоритма ответственна за определение прорванного через сигналы протокола.
Для настроек данных о потоковой передаче параметр Burst Length определяет пакетный размер к памяти и канал, сигнал data задает размер каждой передачи в интерфейсе.
При установке пакетной длины необходимо рассмотреть Buffer size (байты) параметр.
Этот параметр не отображается, когда параметр Channel type устанавливается на AXI4 Random Access.
Параметр Burst length средства записи не отображается, когда параметр Channel Type устанавливается на Software to AXI4-Stream via DMA
Параметр Burst length читателя не отображается, когда параметр Channel Type устанавливается на AXI4-Stream to Software via DMA
Use hardware board settings — Используйте настройки Hardware Implementation от параметров конфигурацииЧтобы использовать ту же установку всей модели в качестве в параметрах конфигурации, выберите это поле. Очистите поле, чтобы настроить установку для этого канала. При использовании специфичных для канала настроек значения все еще проверяются по специфичным для оборудования ограничениям. Для того, чтобы установить эти значения в параметрах конфигурации, см. проект FPGA (каналы мадам).
Этот параметр не отображается, когда Channel type установлен в AXI4 Random Access.
Reader/Writer use same values — Читатель и средство записи используют те же значенияВыберите это поле, чтобы использовать ту же соединительную установку для читателя и средства записи этого канала. Очистите поле, чтобы настроить различные настройки для читателя и средства записи. Очистка Reader/Writer use same values позволяет вам вводить значение для стороны средства записи и значение для стороны читателя для следующих параметров:
FIFO depth (number of bursts)
Almost-full depth
Clock Frequency (MHz)
Data width (bits)
Этот параметр отображается, когда Channel type установлен в AXI4-Stream FIFO, AXI4-Stream Video FIFO, или AXI4-Stream Video Frame Buffer.
FIFO depth (number of bursts) — Глубина FIFO для данныхЗадайте глубину данных FIFO в модулях пакетов. Когда у средства записи нет буферов, чтобы записать в, FIFO может поглотить данные, пока буфер не становится доступным. Это значение является максимальным количеством пакетов, которые могут быть буферизованы, прежде чем данные пропущены.
Чтобы включить этот параметр, снимите флажок Use hardware board settings.
Когда Reader/Writer use same values очищен, существует два текстовых поля: один для Writer и один для Reader.
Этот параметр не отображается, когда параметр Channel type устанавливается на AXI4 Random Access.
Параметр FIFO depth средства записи не отображается, когда параметр Channel Type устанавливается на Software to AXI4-Stream via DMA
Параметр FIFO depth читателя не отображается, когда параметр Channel Type устанавливается на AXI4-Stream to Software via DMA
Almost full depth — Глубина FIFO, когда противодавление утверждаетсяЗадайте номер, который утверждает сигнал противодавления от канала до источника данных. Чтобы постараться не пропускать данные, установите высокий водяной знак, позволив производителю данных достаточно времени, чтобы реагировать на противодавление. Этот номер должен быть меньшим, чем глубина FIFO.
Чтобы включить этот параметр, снимите флажок Use hardware board settings.
Когда Reader/Writer use same values очищен, существует два текстовых поля: один для Writer и один для Reader.
Этот параметр не отображается, когда параметр Channel type устанавливается на AXI4 Random Access.
Параметр Almost full depth средства записи не отображается, когда параметр Channel Type устанавливается на Software to AXI4-Stream via DMA
Параметр Almost full depth читателя не отображается, когда параметр Channel Type устанавливается на AXI4-Stream to Software via DMA
Clock frequency (MHz) — Взаимосвязанная частота основного datapath Частота основного datapath взаимосвязанному контроллеру в МГц.
Чтобы включить этот параметр, снимите флажок Use hardware board settings.
Когда Reader/Writer use same values очищен, существует два текстовых поля: один для Writer и один для Reader.
Этот параметр не отображается, когда параметр Channel type устанавливается на AXI4 Random Access.
Параметр Clock frequency (MHz) средства записи не отображается, когда параметр Channel Type устанавливается на Software to AXI4-Stream via DMA
Параметр Clock frequency (MHz) читателя не отображается, когда параметр Channel Type устанавливается на AXI4-Stream to Software via DMA
Data width (bits) — Ширина данных основного datapathШирина данных основного datapath, чтобы соединить контроллер в битах.
Чтобы включить этот параметр, снимите флажок Use hardware board settings.
Когда Reader/Writer use same values очищен, существует два текстовых поля: один для Writer и один для Reader.
Когда параметр Channel type устанавливается на AXI4 Random Access, параметр Data width (bits) устанавливается на битную ширину, соответствующую параметру Data type и параметру Enable sample packing.
Параметр Data width (bits) средства записи не отображается, когда параметр Channel Type устанавливается на Software to AXI4-Stream via DMA
Параметр Data width (bits) читателя не отображается, когда параметр Channel Type устанавливается на AXI4-Stream to Software via DMA
Dimensions — Размерности сигнала входных данныхwrData может быть многомерным массивом. Задайте размерность для массива в целом номер.
Когда Channel type установлен в Software to AXI4-Stream via DMA, параметр Dimensions должен быть скаляром.
Пример: 1 – скалярная выборка.
Пример: [10 1] – вектор из десяти скаляров.
Пример: [1080 1920 3] – система координат на 1 080 пунктов. Система координат включает 1 080 линий 1 920 пикселей на строку, и каждый пиксель представлен тремя значениями (для красного, зеленого и синего цвета).
Data type — Тип данных данных средства записиЗадайте тип данных порта wrData. Для справки нажмите кнопку .... Это расширяет меню и показывает Data Type Assistant.
Когда параметр Channel type устанавливается на Software to AXI4-Stream via DMA, тип данных должен быть установлен в uint16uint32uint64, или fixdt(0,128,0).
Sample time — Временной интервал выборкиЗадайте дискретное время, в которое блок принимает входные данные в секундах.
Этот параметр не отображается, когда параметр Channel type устанавливается на Software to AXI4-Stream via DMA.
Enable sample packing (last signal dimension as channel) — Упакуйте данные по последней размерности сигналаoff (значение по умолчанию) | onВыберите этот параметр, чтобы включить упаковку данных через последнюю размерность сигнала. Блок Memory Channel упаковывает данные по последнему измерению сигнала. Например, если типом данных канала является uint32, размерностями является [1024 4], и если вы выбираете этот параметр, затем канал памяти генерирует 1 024 чтения или транзакции записи 128 битов. В данном примере, если вы очищаете этот демонстрационный параметр упаковки, канал памяти генерирует 4 096 транзакций 32 битов каждый.
Этот рисунок показывает, как данные выравниваются для сигнала с типом данных fixdt10[4x3]. Когда данные упаковываются, три 10-битных слова конкатенированы и расширены на 2 бита к 32-битной выборке. Когда данные не упаковываются, каждое 10-битное слово расширено к 16-битной выборке.
Этот рисунок показывает, как данные выравниваются для сигнала с типом данных uint8[8x3]. Когда данные упаковываются, три 8-битных слова конкатенированы и расширены на 8 битов к 32-битной выборке. Когда данные не упаковываются, каждое 8-битное слово представлено как 8-битная выборка.
Объединенная ширина сглаженного сигнала не должна превышать 512 битов.
Этот параметр не отображается, когда параметр Channel type устанавливается на Software to AXI4-Stream via DMA.
Output data signal matches input — Читатель и средство записи используют те же значенияВыберите это поле, чтобы использовать те же размерности и тип данных для читателя и средства записи этого канала. Очистите поле, чтобы настроить различные настройки для читателя и средства записи. Очистите поле, чтобы настроить различные размерности и тип данных для интерфейсов читателя и средства записи.
Dimensions — Размерности сигнала выходных данныхrdData может быть многомерным массивом. Задайте размерность для массива в целом номер.
Когда Channel type установлен в AXI4-Stream to Software via DMA, параметр Dimensions должен быть скаляром.
Пример: 1 – скалярная выборка.
Пример: [10 1] – вектор из десяти скаляров.
Пример: [1080 1920 3] – система координат на 1 080 пунктов. Система координат включает 1 080 линий 1 920 пикселей на строку, и каждый пиксель представлен тремя значениями (для красного, зеленого и синего цвета).
Чтобы включить этот параметр, снимите флажок Output data signal matches input.
Data type — Тип данных данных читателяЗадайте тип данных порта rdData. Для справки нажмите кнопку .... Это расширяет меню и показывает Data Type Assistant.
Когда параметр Channel type устанавливается на AXI4-Stream to Software via DMA, тип данных должен быть установлен в uint16uint32uint64, или fixdt(0,128,0).
Чтобы включить этот параметр, снимите флажок Output data signal matches input.
Sample time — Временной интервал выборкиЗадайте дискретное время, в которое блок принимает входные данные в секундах.
Чтобы включить этот параметр, выполнить одно из следующих действий:
Установите Channel type как Software to AXI4-stream via DMA.
Установите Channel type как AXI4 Random Access и снимите флажок Output data signal matches input.
Enable sample packing (last signal dimension as channel) — Упакуйте данные по последней размерности сигналаoff (значение по умолчанию) | onВыберите этот параметр, чтобы включить упаковку данных через последнюю размерность сигнала. Блок Memory Channel упаковывает данные по последнему измерению сигнала. Например, если типом данных канала является uint32, размерностями является [1024 4], и если вы выбираете этот параметр, затем канал памяти генерирует 1 024 чтения или транзакции записи 128 битов. В данном примере, если вы очищаете этот демонстрационный параметр упаковки, канал памяти генерирует 4 096 транзакций 32 битов каждый.
Этот рисунок показывает, как данные выравниваются для сигнала с типом данных fixdt10[4x3]. Когда данные упаковываются, три 10-битных слова конкатенированы и расширены на 2 бита к 32-битной выборке. Когда данные не упаковываются, каждое 10-битное слово расширено к 16-битной выборке.
Этот рисунок показывает, как данные выравниваются для сигнала с типом данных uint8[8x3]. Когда данные упаковываются, три 8-битных слова конкатенированы и расширены на 8 битов к 32-битной выборке. Когда данные не упаковываются, каждое 8-битное слово представлено как 8-битная выборка.
Объединенная ширина сглаженного сигнала не должна превышать 512 битов.
Чтобы включить этот параметр, снимите флажок Output data signal matches input и установите Channel type на значение кроме AXI4-Stream to Software via DMA.
Use pixel clock sample times — Используйте пиксельный шаг расчета часовВыберите это поле, чтобы использовать пиксельный шаг расчета часов. Чтобы использовать пиксель синхронизируют шаг расчета, необходимо использовать скалярные пиксельные размерности. Это только релевантно при потоковой передаче пикселей. Если и читатель и средство записи передают системы координат потоком, вы получаете ошибку при установке этого флажка.
Примечание
Если и читатель и средство записи используют структурированные сигналы, размерности сигнала не являются скаляром, и пиксельная синхронизация не может быть выведена. Выбор Use pixel clock sample times в этом случае создает ошибку.
Чтобы включить этот параметр, установите Channel type на AXI4-Stream Video FIFO или AXI4-Stream Video Frame Buffer.
Frame size — Структурируйте размерности480p SDTV (720x480p) (значение по умолчанию) |...Для приложений потоковой передачи видео может часто выводиться Frame size, и этот параметр показывает значением только для чтения. Когда это не сможет быть выведено, выберите Frame size из выпадающего меню.
Когда читатель или средство записи используют структурированные сигналы системы координат с известным подъездом и очищают синхронизации, Frame size выведен из тех синхронизаций. Когда читатель или средство записи являются скаляром, и другой нестандартный формат кадра, Frame size не может быть выведен, и вы получаете ошибку.
Когда Channel type установлен в AXI4-Stream Video Frame Buffer и и читатель и средство записи используют скалярные размерности для пиксельных потоков, Frame size выведен из BufferSize и TDATA, и это - затем значение только для чтения.
Когда Channel type установлен в AXI4-Stream Video FIFO и и читатель и средство записи используют скалярные размерности для пиксельных потоков, выбирают Frame size как одно из этих значений:
160x120p
480p SDTV (720x480p)
576p SDTV (720x576p)
720p HDTV (1280x720p)
1080p HDTV (1920x1080p)
320x240p
640x480p
800x600p
1024x768p
1280x768p
1280x1024p
1360x768p
1400x1050p
1600x1200p
1680x1050p
1920x1200p
16x12p (test mode)
Чтобы включить этот параметр, установите Channel type на AXI4-Stream Video FIFO или AXI4-Stream Video Frame Buffer, и выберите Use pixel clock sample times.
Launch performance plots — Отобразите показатели производительностиНажатие кнопки открывает графики Эффективности для канала памяти в новом окне. Для получения дополнительной информации о графиках эффективности, смотрите Диагностику Симуляции.
Memory Controller | Memory Traffic Generator | Interrupt Channel
