文章转载自：XILINX技术社区微信公众号
在这篇新博文中，我们来聊一聊如何将 AXI VIP 添加到 Vivado 工程中，并对 AXI4-Lite 接口进行仿真。随后，我们将在仿真波形窗口中讲解用于AXI4-Lite 传输事务的信号。
使用 AXI VIP 作为 AXI4-Lite 主接口（教程）
1. 下载设计文件（本文附件）
2. 打开 Vivado 2019.2。
3. 在 Tcl 控制台中，使用 cd 命令进入解压缩的目录 (cd AXI_Basics_3)
4. 在 Tcl 中，使用 source 命令执行tcl脚本(source./create_proj.tcl)
这将创建 1 个 Vivado 工程，其中附带包含 AXI GPIO IP 的块设计 (Block Design)。此 AXI GPIO IP 的通道 1作为外部输出接口，用于仿真到板载 LED 的连接，我们将尝试通过 AXI4-Lite 传输事务来开关此 LED；同时，此 IP 的通道 2作为外部输入接口，用于仿真到板载开关的连接，我们将尝试读取此开关的状态。
5. 将 AXI Verification IP (AXI VIP) 添加到设计中。
6. 双击 AXI VIP 打开其配置 GUI，并修改以下参数：
7. 将 AXI VIP 的 AXI4-Lite 主接口 (M_AXI) 连接到 AXI GPIO IP 的 AXI4-Lite 从接口 (S_AXI)，将 AXI VIP 的 aclk 和 aresetn 端口连接到块设计的输入
8. 打开“地址编辑器 (Address Editor)”选项卡（“窗口 (Window) > 地址编辑器 (Address Editor)”），然后单击“自动分配地址 (Auto Assign Address)”图标
9. 确认此地址设置为 0x4000_0000
注：此处地址的上半部分无关紧要，因为 AXI GPIO 的 S_AXI 接口，其中仅有 9 个地址位连接到 AXI VIP
点击“验证块设计”图标。确保其中不存在任何严重警告或错误。然后保存块设计。现在，我们需要更新测试激励文件，以声明例化并控制 AXI VIP。为此，我们将按照（PG267（2019年 10 月 30 日v1.1））中“实用编码指南与示例”章节的内容来进行操作。
11. 从“源 (Sources)”窗口打开测试激励文件 AXI_GPIO_tb.sv
测试激励文件中已包含部分信号（例如，时钟和复位）的控制逻辑，并包含将 LED 状态输出至控制台的流程。
always @(posedge led_1)
begin
$display("led 1 ON");
end
always @(negedge led_1)
begin
$display("led 1 OFF");
end
在“实用编码指南与示例”中提到的第 1 步是在 SystemVerilog 测试激励中创建 1 个模块。此操作在此测试激励文件中已完成。
第 2 步是导入 2 个必需的包：axi_vip_pkg 和
注：请使用以下 Tcl 命令来查找 VIP 实例的
随附的测试激励中假定 AXI 组件名称为 design_1_axi_vip_0_0（添加到 BD 的首个 AXI VIP 的默认名称）
get_ips *vip*
12. 在第 58 行附近添加以下行
//Step 2 - Import two required packages: axi_vip_pkg and
import axi_vip_pkg::*;
import AXI_GPIO_Sim_axi_vip_0_0_pkg::*;
第3 步是声明VIP 主接口的代理(agent)
13. 在第 102 行附近添加以下行
// Step 3 - Declare the agent for the master VIP
AXI_GPIO_Sim_axi_vip_0_0_mst_t master_agent;
第 4 步和第 5 步为创建新代理并将其启动。
14. 在第 107 行附近添加以下行
// Step 4 - Create a new agent
master_agent = new("master vip agent",UUT.AXI_GPIO_Sim_i.axi_vip_0.inst.IF);
// Step 5 - Start the agent
master_agent.start_master();
准备就绪，可以发送传输事务了。
发送 AXI4-Lite 传输事务其实很简单。
只需使用AXI4LITE_WRITE_BURST(addr,prot,data,resp) API 执行写传输事务，
使用AXI4LITE_READ_BURST(addr,prot,data,resp) API 执行读传输事务即可。
注：AXI VIP 的所有 API 都记录在 zip 文件中，您可从 china.xilinx.com 下载该文件。
（下载方法如下:
扫码进入Xilinx官网/技术支持,搜索“AXI VIP”即可找到ZIP文件包或输入网址 搜索框内输入“AXI VIP”
https://china.xilinx.com/support.html#documentation
在本教程中，我们将尝试开关连接到 AXI GPIO 通道 1 的 LED_1，并读取连接到 AXI GPIO 通道 2 的 SWITCH_1 的状态。
通过查看 AXI GPIO IP 的寄存器映射（(PG144)的表 2-4）可知，我们必须在地址 0x0 执行写操作，在地址 0x8 执行读操作：
我们将从写操作开始，尝试切换 LED_1 的状态。
15. 添加以下代码以将 0x1 写入 AXI GPIO 寄存器 0x0，这样应可开启此 LED
//Send 0x1 to the AXI GPIO Data register 1
#500ns
addr = 0;
data = 1;
master_agent.AXI4LITE_WRITE_BURST(base_addr + addr,0,data,resp);
16. 添加以下代码以将 0x0 写入 AXI GPIO 寄存器 0x0，这样应可关闭此 LED
//Send 0x0 to the AXI GPIO Data register 1
#200ns
addr = 0;
data = 0;
master_agent.AXI4LITE_WRITE_BURST(base_addr + addr,0,data,resp);
下一步，我们将读取开关位置的每次变更，并向控制台显示开关状态。
17. 添加对应于读传输事务的以下代码：
// Switch in OFF position
switch_1 = 0;
// Read the AXI GPIO Data register 2
#200ns
addr = 8;
master_agent.AXI4LITE_READ_BURST(base_addr + addr,0,data,resp);
switch_state = data&1'h1;
if(switch_state == 0)
$display("switch 1 OFF");
else
$display("switch 1 ON");
// Switch in ON position
switch_1 = 1;
// Read the AXI GPIO Data register 2
#200ns
addr = 8;
master_agent.AXI4LITE_READ_BURST(base_addr + addr,0,data,resp);
switch_state = data&1'h1;
if(switch_state == 0)
$display("switch 1 OFF");
else
$display("switch 1 ON");
18. 启动仿真，并使其运行 3us。在 Tcl 控制台中，您应可看到该 LED 的开启和关闭，并可看到开关状态
现在，我们即可对 AXI4-Lite 接口上的传输事务进行分析
19. 在“范围 (Scope)”窗口中，选中位于“AXI_GPIO_tb > UUT >AXI_GPIO_Sim_i”下的 axi_vip_0
20. 在“对象 (Objects)”窗口中，右键单击 M_AXI 协议实例，然后单击“添加到波形窗口 (Add to Wave Window)”
21. 重新启动仿真，并运行 3us
这样在 AXI4-Lite 接口上将可看到 4 个传输事务：2 个写传输事务后接 2 个读传输事务
22. 展开 M_AXI 协议实例，查看各个通道
这样可以看到写传输事务中的各个步骤。首先，当 READY 和 VALID 信号在写地址通道上均处于高位（AWREADY 和 AWVALID）时，地址从主接口传输到从接口
随后，当 READY 和 VALID 信号在写通道上均处于高位（WREADY 和 WVALID）时，数据从主接口传输到从接口。
注：每个地址仅传输一个数据，因为在 AXI4-Lite 接口上不支持突发 (burst) 读写。
最后，当从接口在写响应通道上发送写响应（以表明写操作是否成功）时，写传输事务即告完成。当 READY 和 VALID 信号在写响应通道上均处于高位（BREADY 和 BVALID）时，响应从从接口传输到主接口
对于读传输事务，同样可执行此分析。首先，当 READY 和 VALID 信号在读地址通道上均处于高位（ARREADY 和 ARVALID）时，地址从主接口传输到从接口
随后，当 READY 和 VALID 信号在读通道上均处于高位（RREADY 和 RVALID）时，数据从从接口传输至主接口。
注：执行读传输事务期间，从接口也会发送读响应以指示读操作是否成功。
此响应将与读通道上的数据同时发送。
