FC2カウンター FPGAの部屋 AXI VDMAのドライバによるレジスタの設定値

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AXI VDMAのドライバによるレジスタの設定値

まだ、AXI4-Stream版ラプラシアンフィルタIPのカメラ表示システムは表示できるようにならない。デバックは時間がかかってしまい、朝2時間でやるには日数が掛かりそうだ。

今日は、AXI VDMAのドライバを使って書いてみたが、実際にどのようにレジスタを設定しているか?を見ていく。Vivado Logic Analyzer でAXI VDMAの設定用のAXI4 Lite Slave バスを観察して、どのレジスタを設定しているのかを見ていこう。

以前、動作させているソフトウェア cam_disp_axis.c を”AXI4-Stream版ラプラシアンフィルタIPのカメラ表示システム8(デバック)”に貼ったが、I2Cの設定に時間がかかって最後の XAxiVdma_DmaStart() まで、1024サンプルで見られないようなので、ソフトウェアを変更した。その cam_disp_axis.c を下に示す。

// cam_disp_axis.c
// 2015/06/14 by marsee
//
// Refered to Xilinx\SDK\2015.1\data\embeddedsw\XilinxProcessorIPLib\drivers\axivdma_v5_1\doc\html\api
// Refered to https://github.com/elitezhe/Atyls-VDMA-one-in-one-out/blob/master/SDK/colorbar/src/helloworld.c
// Refered to http://www.xilinx.com/support/documentation/ip_documentation/axi_vdma/v6_2/pg020_axi_vdma.pdf
// Refered to http://forums.xilinx.com/t5/Embedded-Processor-System-Design/Axi-VDMA-on-Digilent-Atlys/td-p/297019/page/2
//
// normal camera out
//

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "xaxivdma.h"
#include "xil_io.h"
#include "xparameters.h"
#include "sleep.h"

#define NUMBER_OF_WRITE_FRAMES    1

#define HORIZONTAL_PIXELS    800
#define VERTICAL_LINES        600
#define PIXEL_NUM_OF_BYTES    4

static XAxiVdma_DmaSetup Vdma0_WriteCfg;

void cam_i2c_init(volatile unsigned *mt9d111_i2c_axi_lites) {
    mt9d111_i2c_axi_lites[64] = 0x2// reset tx fifo ,address is 0x100, i2c_control_reg
    mt9d111_i2c_axi_lites[64] = 0x1// enable i2c
}

void cam_i2x_write_sync(void) {
    // unsigned c;

    // c = *cam_i2c_rx_fifo;
    // while ((c & 0x84) != 0x80)
        // c = *cam_i2c_rx_fifo; // No Bus Busy and TX_FIFO_Empty = 1
    usleep(1000);
}

void cam_i2c_write(volatile unsigned *mt9d111_i2c_axi_lites, unsigned int device_addr, unsigned int write_addr, unsigned int write_data){
    mt9d111_i2c_axi_lites[66] = 0x100 | (device_addr & 0xfe);   // Slave IIC Write Address, address is 0x108, i2c_tx_fifo
    mt9d111_i2c_axi_lites[66] = write_addr;
    mt9d111_i2c_axi_lites[66] = (write_data >> 8)|0xff;         // first data
    mt9d111_i2c_axi_lites[66] = 0x200 | (write_data & 0xff);        // second data
    cam_i2x_write_sync();
}

int main(){
    // malloc frame buffer
    unsigned int *frame_buffer = (unsigned int *)malloc(HORIZONTAL_PIXELS * VERTICAL_LINES * PIXEL_NUM_OF_BYTES * NUMBER_OF_WRITE_FRAMES);

    // AXI VDMA Initialization sequence
    XAxiVdma_Config *XAxiVdma0_Config;
    XAxiVdma XAxiVdma0;
    int XAxiVdma0_Status;

    XAxiVdma0_Config = XAxiVdma_LookupConfig(XPAR_CAMERA_INTERFACE_AXI_VDMA_0_DEVICE_ID); // Look up the hardware configuration for a device instance
    if (XAxiVdma0_Config == NULL){
        fprintf(stderr, "No AXI VDMA found\n");
        return(-1);
    }

    XAxiVdma0_Status = XAxiVdma_CfgInitialize(&XAxiVdma0, XAxiVdma0_Config, XAxiVdma0_Config->BaseAddress); // Initialize the driver with hardware configuration
    if (XAxiVdma0_Status != XST_SUCCESS){
        fprintf(stderr, "XAxiVdma_CfgInitialize() failed\n");
        return(-1);
    }

    XAxiVdma_Reset(&XAxiVdma0, XAXIVDMA_WRITE);
    while(XAxiVdma_ResetNotDone(&XAxiVdma0, XAXIVDMA_WRITE)) ;

    XAxiVdma0_Status = XAxiVdma_SetFrmStore(&XAxiVdma0, NUMBER_OF_WRITE_FRAMES, XAXIVDMA_WRITE); // Set the number of frame store buffers to use.

    Vdma0_WriteCfg.VertSizeInput = VERTICAL_LINES;
    Vdma0_WriteCfg.HoriSizeInput = HORIZONTAL_PIXELS * PIXEL_NUM_OF_BYTES;
    Vdma0_WriteCfg.Stride = HORIZONTAL_PIXELS * PIXEL_NUM_OF_BYTES; // Indicates the number of address bytes between the first pixels of each video line.
    Vdma0_WriteCfg.FrameDelay = 0// Indicates the minimum number of frame buffers the Genlock slave is to be behind the locked master. This field is only used if the channel is enabled for Genlock Slave operations. This field has no meaning in other Genlock modes.
    Vdma0_WriteCfg.EnableCircularBuf = 1// Indicates frame buffer Circular mode or frame buffer Park mode.  1 = Circular Mode Engine continuously circles through frame buffers.
    Vdma0_WriteCfg.EnableSync = 0// Enables Genlock or Dynamic Genlock Synchronization. 0 = Genlock or Dynamic Genlock Synchronization disabled.
    Vdma0_WriteCfg.PointNum = 0// No Gen-Lock
    Vdma0_WriteCfg.EnableFrameCounter = 0// Endless transfers
    Vdma0_WriteCfg.FixedFrameStoreAddr = 0// We are not doing parking

    XAxiVdma0_Status = XAxiVdma_DmaConfig(&XAxiVdma0, XAXIVDMA_WRITE, &Vdma0_WriteCfg);
    if (XAxiVdma0_Status != XST_SUCCESS){
        fprintf(stderr, "XAxiVdma_DmaConfig() failed\n");
        return(-1);
    }

    // Frame buffer address set
    unsigned int frame_addr = (unsigned int)frame_buffer;
    int i;
    for (i=0; i<NUMBER_OF_WRITE_FRAMES; i++){
        Vdma0_WriteCfg.FrameStoreStartAddr[i] = frame_addr;
        frame_addr += HORIZONTAL_PIXELS * PIXEL_NUM_OF_BYTES * VERTICAL_LINES;
    }

    XAxiVdma0_Status = XAxiVdma_DmaSetBufferAddr(&XAxiVdma0, XAXIVDMA_WRITE, Vdma0_WriteCfg.FrameStoreStartAddr);
    if (XAxiVdma0_Status != XST_SUCCESS){
        fprintf(stderr, "XAxiVdma_DmaSetBufferAddr() failed\n");
        return(-1);
    }

    // axis_switch_1, 1to2 ,Select M00_AXIS
    // Refer to http://marsee101.blog19.fc2.com/blog-entry-3177.html
    Xil_Out32((XPAR_CAMERA_INTERFACE_AXIS_SWITCH_1_BASEADDR+0x40), 0x0);
    Xil_Out32((XPAR_CAMERA_INTERFACE_AXIS_SWITCH_1_BASEADDR+0x44), 0x80000000); // disable
    Xil_Out32((XPAR_CAMERA_INTERFACE_AXIS_SWITCH_1_BASEADDR), 0x2); // Commit registers

    // axis_switch_0, 2to1, Select S00_AXIS
    // Refer to http://marsee101.blog19.fc2.com/blog-entry-3177.html
    Xil_Out32((XPAR_CAMERA_INTERFACE_AXIS_SWITCH_0_BASEADDR+0x40), 0x0);
    Xil_Out32((XPAR_CAMERA_INTERFACE_AXIS_SWITCH_0_BASEADDR), 0x2); // Commit registers

    // VDMA start
    XAxiVdma0_Status = XAxiVdma_DmaStart(&XAxiVdma0, XAXIVDMA_WRITE);
    if (XAxiVdma0_Status != XST_SUCCESS){
        fprintf(stderr, "XAxiVdma_DmaStart() failed\n");
        return(-1);
    }

    // mt9d111_inf_axis_0, axi_iic_0, bitmap_disp_cntrler_axi_master_0
    volatile unsigned int *bmdc_axi_lites;
    volatile unsigned int *mt9d111_axi_lites;
    volatile unsigned int *mt9d111_i2c_axi_lites;

    bmdc_axi_lites = (volatile unsigned *)XPAR_BITMAP_DISP_CNTRLER_AXI_MASTER_0_BASEADDR;
    mt9d111_axi_lites = (volatile unsigned *)XPAR_CAMERA_INTERFACE_MT9D111_INF_AXIS_0_BASEADDR;
    mt9d111_i2c_axi_lites = (volatile unsigned *)XPAR_CAMERA_INTERFACE_AXI_IIC_0_BASEADDR;

    bmdc_axi_lites[0] = (volatile unsigned int)frame_buffer; // Bitmap Display Controller start
    mt9d111_axi_lites[0] = (volatile unsigned int)frame_buffer; // Camera Interface start (Address is dummy)

    // CMOS Camera initialize, MT9D111
    cam_i2c_init(mt9d111_i2c_axi_lites);

    cam_i2c_write(mt9d111_i2c_axi_lites, 0xba, 0xf00x1);      // Changed regster map to IFP page 1
    cam_i2c_write(mt9d111_i2c_axi_lites, 0xba, 0x970x20);        // RGB Mode, RGB565

    mt9d111_axi_lites[1] = 0// One_shot_mode is disabled

    // VDMA start
/*    XAxiVdma0_Status = XAxiVdma_DmaStart(&XAxiVdma0, XAXIVDMA_WRITE);    if (XAxiVdma0_Status != XST_SUCCESS){        fprintf(stderr, "XAxiVdma_DmaStart() failed\n");        return(-1);    }    */

    return(0);
}


Vivado Logic Analyzer でキャプチャした波形を下に示す。
V_ZYBO_CAMD_151_79_150622.png

拡大してみていこう。最初の波形を示す。
V_ZYBO_CAMD_151_80_150622.png

Write : 0x30 番地に 0x4 をWrite した。これは、S2MM_VDMACR (S2MM VDMA Control Register – Offset 30h) が 0x4 なので、Reset のビットのみ立っている。リセットしているようだ。

Read : 0x30 番地をRead した。S2MM_VDMACR。値は0x00010002 で、IRQFrameCount が 0x1、Circular_Park が 1 で後は全て 0 だった。2ビット目0x4 のResetが 1 の時は、リセット処理が進んでいるので、2ビット目が 0 であることを見ているようだ。

Write : もう一度、0x30 番地に 0x4 をWrite した。これは、S2MM_VDMACR のReset ビットのみ 1 にしている。2回リセットしている。

Read : もう一度、0x30 番地をRead した。S2MM_VDMACR。値は0x00010002 で、IRQFrameCount が 0x1、Circular_Park が 1 で後は全て 0 だった。。2ビット目0x4 のResetが 1 の時は、リセット処理が進んでいるので、2ビット目が 0 であることを見ているようだ。

V_ZYBO_CAMD_151_81_150622.png

Read : 0x34をRead した。 S2MM VDMA Status Register(S2MM_VDMASR)。値は0x00010001 で、IRQFrameCntSts が 0x1、 Halted が 1 となっている。

Write : 0x48 に 0x1 をWrite した。0x48は、”AXI Video Direct Memory Access v6.2 LogiCORE IP Product Guide Vivado Design Suite PG020 April 1, 2015”では、Reserved となっている。

V_ZYBO_CAMD_151_82_150622.png

Read : 0x30 番地をRead した。S2MM_VDMACR。値は0x00010002 で、IRQFrameCount が 0x1、Circular_Park が 1 で後は全て 0 だった。

Read : 0x30 番地をRead した。S2MM_VDMACR。値は0x00010002 で、IRQFrameCount が 0x1、Circular_Park が 1 で後は全て 0 だった。

Write : 0x30 番地に 0x00010002 をWrite した。これは、S2MM_VDMACR のIRQFrameCount が 0x1、Circular_Park が 1 で後は全て 0 だった。リセット解除?

Write : 0xA4 番地に 0x00000c80 を Write した。 S2MM Horizontal Size Register(S2MM_HSIZE)。10進数で3200 = 800 x 4バイト。

V_ZYBO_CAMD_151_83_150622.png

Write : 0xA8 番地に 0x00000c80 を Write した。 S2MM Frame Delay and Stride Register(S2MM_FRMDLY_STRIDE)。10進数で3200 = 800 x 4バイト。

Write : 0xAC 番地に 0x00000000 をWrite した。S2MM Start Address (1 to 16) の最初のスタートアドレスに 0 を書いた。
これって、malloc() で取得したアドレスが 0 ということだけど、アドレス 0x00000000 ~ 0x00003FFF まではOCM だったはず。それで途中で止まってしまったのか? 0x10000000 くらいの適当なアドレスを入れてみよう。

V_ZYBO_CAMD_151_84_150622.png

この区間にはAXI VDMAへのアクセスが無い。

V_ZYBO_CAMD_151_85_150622.png

Read : 0x34番地をRead した。 S2MM VDMA Status Register(S2MM_VDMASR)。値は0x00010001 で、IRQFrameCntSts が 0x1、 Halted が 1 となっている。

Read : 0x30 番地をRead した。S2MM_VDMACR。値は0x00010002 で、IRQFrameCount が 0x1、Circular_Park が 1 で後は全て 0 だった。

Read : 0x30 番地をRead した。S2MM_VDMACR。値は0x00010002 で、IRQFrameCount が 0x1、Circular_Park が 1 で後は全て 0 だった。

Write : 0x30 番地(S2MM_VDMACR)に 0x00010003 をWrite した。これは、IRQFrameCount が 0x1、Circular_Park が 1 、Run/Stop が 1 で後は全て 0 だった。

Read : 0x34番地をRead した。 S2MM VDMA Status Register(S2MM_VDMASR)。値は0x00010000 で、IRQFrameCntSts が 0x1のみだった。 Halted の 1 が解除されていた。

Read : 0x30 番地をRead した。S2MM_VDMACR。値は0x00010003 で、IRQFrameCount が 0x1、Circular_Park が 1 、Run/Stop が 1 で後は全て 0 だった。

Write : 0xA0番地(S2MM Vertical Size (S2MM_VSIZE – Offset 0xA0))をWrite した。値は0x00000258 で10進数で 600 ラインだ。

V_ZYBO_CAMD_151_87_150622.png

この区間にはAXI VDMAへのアクセスが無い。

V_ZYBO_CAMD_151_88_150622.png

この区間にはAXI VDMAへのアクセスが無い。
  1. 2015年06月23日 05:00 |
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