AXI / CDC 进阶 / 高吞吐数据通路AXI4-STREAM · ASYNC FIFO · THROUGHPUT

FPGA 高吞吐:AXI4-Stream 与异步 FIFO

让每一拍有依据,让每个性能数字可复算。六章贯穿流式设计、跨域验证与板上定位。

完整流式记录TDATA · TKEEP · TLAST

32 位数据,4096 拍、512 包、15360 个有效字节。

跨域缓冲与流控16 个 RAM 槽 + 1 个输出槽

Gray 指针、保守满空判断与反压下的数据保持。

可复算的测试六场景 · 固定统计窗口

区分有效载荷、稳态带宽和端到端耗时。

从一拍数据,走到完整工程证据

01

从单命令到流式数据通路

沿用现有工程基础,建立 AXI4-Stream 数据、包边界和字节有效性的完整契约。

本章交付:拍 / 包 / 有效字节契约
02

异步 FIFO、Gray 指针与输出槽

从本地二进制地址、跨域 Gray 指针到保守满空判断,解释连续读取与实际容量。

本章交付:Gray 指针 · 满空 · 输出槽
03

流控反压与复位恢复

保证停顿期间数据不变,复现输出槽覆盖故障,并明确复位取消在途包的行为。

本章交付:保持检查 · 两类故障 · 复位恢复
04

吞吐测试与瓶颈解释

用实际握手和有效字节建立性能口径,区分稳态带宽、端到端时间和突发缓冲能力。

本章交付:六场景测量 · 原始计数与源码摘要
05

Gray 总线与存储路径时序约束

约束跨域指针的延时和位间偏斜,同时保留真实时钟关系与 RAM 输出路径审查。

本章交付:Gray 延时 / 偏斜 · RAM 读路径
06

ILA 流控排障与采集窗口计数

按本域握手解释写满、读空、反压和包尾,并把局部采样转换为可复核指标。

本章交付:本域触发 · 窗口计数 · 回归证据

完成课程时,你应该拥有

  • 包含流控、包边界、字节限定和共同复位的接口契约。
  • 快写慢读、慢写快读、周期反压和长暂停的逐拍回归结果。
  • 包含原始计数、窗口定义和源码摘要的吞吐记录。
  • Gray 与 RAM 路径审查、双 ILA 证据及恢复正常后的回归。

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