forked from M-Labs/artiq-zynq
Gateware: remove redundant si549.py & wrpll.py
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parent
377f8779a0
commit
586fd2f17e
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@ -1,277 +0,0 @@
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from migen import *
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from migen.genlib.fsm import *
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from misoc.interconnect.csr import *
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class I2CClockGen(Module):
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def __init__(self, width):
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self.load = Signal(width)
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||||||
self.clk2x = Signal()
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||||||
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cnt = Signal.like(self.load)
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self.comb += [
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self.clk2x.eq(cnt == 0),
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||||||
]
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self.sync += [
|
|
||||||
If(self.clk2x,
|
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cnt.eq(self.load),
|
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).Else(
|
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||||||
cnt.eq(cnt - 1),
|
|
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)
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||||||
]
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||||||
class I2CMasterMachine(Module):
|
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||||||
def __init__(self, clock_width):
|
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||||||
self.scl = Signal(reset=1)
|
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||||||
self.sda_o = Signal(reset=1)
|
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||||||
self.sda_i = Signal()
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||||||
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self.submodules.cg = CEInserter()(I2CClockGen(clock_width))
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||||||
self.start = Signal()
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||||||
self.stop = Signal()
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||||||
self.write = Signal()
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self.ack = Signal()
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||||||
self.data = Signal(8)
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||||||
self.ready = Signal()
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# # #
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||||||
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bits = Signal(4)
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data = Signal(8)
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fsm = CEInserter()(FSM("IDLE"))
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||||||
self.submodules += fsm
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fsm.act("IDLE",
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||||||
self.ready.eq(1),
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||||||
If(self.start,
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||||||
NextState("START0"),
|
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||||||
).Elif(self.stop,
|
|
||||||
NextState("STOP0"),
|
|
||||||
).Elif(self.write,
|
|
||||||
NextValue(bits, 8),
|
|
||||||
NextValue(data, self.data),
|
|
||||||
NextState("WRITE0")
|
|
||||||
)
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
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||||||
fsm.act("START0",
|
|
||||||
NextValue(self.scl, 1),
|
|
||||||
NextState("START1")
|
|
||||||
)
|
|
||||||
fsm.act("START1",
|
|
||||||
NextValue(self.sda_o, 0),
|
|
||||||
NextState("IDLE")
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
fsm.act("STOP0",
|
|
||||||
NextValue(self.scl, 0),
|
|
||||||
NextState("STOP1")
|
|
||||||
)
|
|
||||||
fsm.act("STOP1",
|
|
||||||
NextValue(self.sda_o, 0),
|
|
||||||
NextState("STOP2")
|
|
||||||
)
|
|
||||||
fsm.act("STOP2",
|
|
||||||
NextValue(self.scl, 1),
|
|
||||||
NextState("STOP3")
|
|
||||||
)
|
|
||||||
fsm.act("STOP3",
|
|
||||||
NextValue(self.sda_o, 1),
|
|
||||||
NextState("IDLE")
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
fsm.act("WRITE0",
|
|
||||||
NextValue(self.scl, 0),
|
|
||||||
NextState("WRITE1")
|
|
||||||
)
|
|
||||||
fsm.act("WRITE1",
|
|
||||||
If(bits == 0,
|
|
||||||
NextValue(self.sda_o, 1),
|
|
||||||
NextState("READACK0"),
|
|
||||||
).Else(
|
|
||||||
NextValue(self.sda_o, data[7]),
|
|
||||||
NextState("WRITE2"),
|
|
||||||
)
|
|
||||||
)
|
|
||||||
fsm.act("WRITE2",
|
|
||||||
NextValue(self.scl, 1),
|
|
||||||
NextValue(data[1:], data[:-1]),
|
|
||||||
NextValue(bits, bits - 1),
|
|
||||||
NextState("WRITE0"),
|
|
||||||
)
|
|
||||||
fsm.act("READACK0",
|
|
||||||
NextValue(self.scl, 1),
|
|
||||||
NextState("READACK1"),
|
|
||||||
)
|
|
||||||
fsm.act("READACK1",
|
|
||||||
NextValue(self.ack, ~self.sda_i),
|
|
||||||
NextState("IDLE")
|
|
||||||
)
|
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||||||
|
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||||||
run = Signal()
|
|
||||||
idle = Signal()
|
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||||||
self.comb += [
|
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||||||
run.eq((self.start | self.stop | self.write) & self.ready),
|
|
||||||
idle.eq(~run & fsm.ongoing("IDLE")),
|
|
||||||
self.cg.ce.eq(~idle),
|
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||||||
fsm.ce.eq(run | self.cg.clk2x),
|
|
||||||
]
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||||||
|
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||||||
|
|
||||||
class ADPLLProgrammer(Module):
|
|
||||||
def __init__(self):
|
|
||||||
self.i2c_divider = Signal(16)
|
|
||||||
self.i2c_address = Signal(7)
|
|
||||||
|
|
||||||
self.adpll = Signal(24)
|
|
||||||
self.stb = Signal()
|
|
||||||
self.busy = Signal()
|
|
||||||
self.nack = Signal()
|
|
||||||
|
|
||||||
self.scl = Signal()
|
|
||||||
self.sda_i = Signal()
|
|
||||||
self.sda_o = Signal()
|
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||||||
|
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||||||
# # #
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||||||
|
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||||||
master = I2CMasterMachine(16)
|
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||||||
self.submodules += master
|
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||||||
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||||||
self.comb += [
|
|
||||||
master.cg.load.eq(self.i2c_divider),
|
|
||||||
self.scl.eq(master.scl),
|
|
||||||
master.sda_i.eq(self.sda_i),
|
|
||||||
self.sda_o.eq(master.sda_o)
|
|
||||||
]
|
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||||||
|
|
||||||
fsm = FSM()
|
|
||||||
self.submodules += fsm
|
|
||||||
|
|
||||||
fsm.act("IDLE",
|
|
||||||
If(self.stb,
|
|
||||||
NextValue(self.nack, 0),
|
|
||||||
NextState("START")
|
|
||||||
)
|
|
||||||
)
|
|
||||||
fsm.act("START",
|
|
||||||
master.start.eq(1),
|
|
||||||
If(master.ready, NextState("DEVADDRESS"))
|
|
||||||
)
|
|
||||||
fsm.act("DEVADDRESS",
|
|
||||||
master.data.eq(self.i2c_address << 1),
|
|
||||||
master.write.eq(1),
|
|
||||||
If(master.ready, NextState("REGADRESS"))
|
|
||||||
)
|
|
||||||
fsm.act("REGADRESS",
|
|
||||||
master.data.eq(231),
|
|
||||||
master.write.eq(1),
|
|
||||||
If(master.ready,
|
|
||||||
If(master.ack,
|
|
||||||
NextState("DATA0")
|
|
||||||
).Else(
|
|
||||||
NextValue(self.nack, 1),
|
|
||||||
NextState("STOP")
|
|
||||||
)
|
|
||||||
)
|
|
||||||
)
|
|
||||||
fsm.act("DATA0",
|
|
||||||
master.data.eq(self.adpll[0:8]),
|
|
||||||
master.write.eq(1),
|
|
||||||
If(master.ready,
|
|
||||||
If(master.ack,
|
|
||||||
NextState("DATA1")
|
|
||||||
).Else(
|
|
||||||
NextValue(self.nack, 1),
|
|
||||||
NextState("STOP")
|
|
||||||
)
|
|
||||||
)
|
|
||||||
)
|
|
||||||
fsm.act("DATA1",
|
|
||||||
master.data.eq(self.adpll[8:16]),
|
|
||||||
master.write.eq(1),
|
|
||||||
If(master.ready,
|
|
||||||
If(master.ack,
|
|
||||||
NextState("DATA2")
|
|
||||||
).Else(
|
|
||||||
NextValue(self.nack, 1),
|
|
||||||
NextState("STOP")
|
|
||||||
)
|
|
||||||
)
|
|
||||||
)
|
|
||||||
fsm.act("DATA2",
|
|
||||||
master.data.eq(self.adpll[16:24]),
|
|
||||||
master.write.eq(1),
|
|
||||||
If(master.ready,
|
|
||||||
If(~master.ack, NextValue(self.nack, 1)),
|
|
||||||
NextState("STOP")
|
|
||||||
)
|
|
||||||
)
|
|
||||||
fsm.act("STOP",
|
|
||||||
master.stop.eq(1),
|
|
||||||
If(master.ready,
|
|
||||||
If(~master.ack, NextValue(self.nack, 1)),
|
|
||||||
NextState("IDLE")
|
|
||||||
)
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
self.comb += self.busy.eq(~fsm.ongoing("IDLE"))
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
class Si549(Module, AutoCSR):
|
|
||||||
def __init__(self, pads):
|
|
||||||
self.i2c_divider = CSRStorage(16, reset=75)
|
|
||||||
self.i2c_address = CSRStorage(7)
|
|
||||||
|
|
||||||
self.adpll = CSRStorage(24)
|
|
||||||
self.adpll_stb = CSR()
|
|
||||||
self.adpll_busy = CSRStatus()
|
|
||||||
self.nack = CSRStatus()
|
|
||||||
|
|
||||||
self.bitbang_enable = CSRStorage()
|
|
||||||
|
|
||||||
self.sda_oe = CSRStorage()
|
|
||||||
self.sda_out = CSRStorage()
|
|
||||||
self.sda_in = CSRStatus()
|
|
||||||
self.scl_oe = CSRStorage()
|
|
||||||
self.scl_out = CSRStorage()
|
|
||||||
|
|
||||||
# # #
|
|
||||||
|
|
||||||
self.submodules.programmer = ADPLLProgrammer()
|
|
||||||
|
|
||||||
self.sync += self.programmer.stb.eq(self.adpll_stb.re)
|
|
||||||
|
|
||||||
self.comb += [
|
|
||||||
self.programmer.i2c_divider.eq(self.i2c_divider.storage),
|
|
||||||
self.programmer.i2c_address.eq(self.i2c_address.storage),
|
|
||||||
self.programmer.adpll.eq(self.adpll.storage),
|
|
||||||
self.adpll_busy.status.eq(self.programmer.busy),
|
|
||||||
self.nack.status.eq(self.programmer.nack)
|
|
||||||
]
|
|
||||||
|
|
||||||
# I2C with bitbang/gateware mode select
|
|
||||||
sda_t = TSTriple(1)
|
|
||||||
scl_t = TSTriple(1)
|
|
||||||
self.specials += [
|
|
||||||
sda_t.get_tristate(pads.sda),
|
|
||||||
scl_t.get_tristate(pads.scl)
|
|
||||||
]
|
|
||||||
|
|
||||||
self.comb += [
|
|
||||||
If(self.bitbang_enable.storage,
|
|
||||||
sda_t.oe.eq(self.sda_oe.storage),
|
|
||||||
sda_t.o.eq(self.sda_out.storage),
|
|
||||||
self.sda_in.status.eq(sda_t.i),
|
|
||||||
scl_t.oe.eq(self.scl_oe.storage),
|
|
||||||
scl_t.o.eq(self.scl_out.storage)
|
|
||||||
).Else(
|
|
||||||
sda_t.oe.eq(~self.programmer.sda_o),
|
|
||||||
sda_t.o.eq(0),
|
|
||||||
self.programmer.sda_i.eq(sda_t.i),
|
|
||||||
scl_t.oe.eq(~self.programmer.scl),
|
|
||||||
scl_t.o.eq(0),
|
|
||||||
)
|
|
||||||
]
|
|
|
@ -1,237 +0,0 @@
|
||||||
from migen import *
|
|
||||||
from migen.genlib.cdc import MultiReg, AsyncResetSynchronizer, PulseSynchronizer
|
|
||||||
from misoc.interconnect.csr import *
|
|
||||||
from misoc.interconnect.csr_eventmanager import *
|
|
||||||
|
|
||||||
from ddmtd import DDMTDSampler, DDMTD
|
|
||||||
from si549 import Si549
|
|
||||||
|
|
||||||
class FrequencyCounter(Module, AutoCSR):
|
|
||||||
def __init__(self, domains, counter_width=24):
|
|
||||||
self.update = CSR()
|
|
||||||
self.busy = CSRStatus()
|
|
||||||
|
|
||||||
counter_reset = Signal()
|
|
||||||
counter_stb = Signal()
|
|
||||||
timer = Signal(counter_width)
|
|
||||||
|
|
||||||
# # #
|
|
||||||
|
|
||||||
fsm = FSM()
|
|
||||||
self.submodules += fsm
|
|
||||||
|
|
||||||
fsm.act("IDLE",
|
|
||||||
counter_reset.eq(1),
|
|
||||||
If(self.update.re,
|
|
||||||
NextValue(timer, 2**counter_width - 1),
|
|
||||||
NextState("COUNTING")
|
|
||||||
)
|
|
||||||
)
|
|
||||||
fsm.act("COUNTING",
|
|
||||||
self.busy.status.eq(1),
|
|
||||||
If(timer != 0,
|
|
||||||
NextValue(timer, timer - 1)
|
|
||||||
).Else(
|
|
||||||
counter_stb.eq(1),
|
|
||||||
NextState("IDLE")
|
|
||||||
)
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
for domain in domains:
|
|
||||||
name = "counter_" + domain
|
|
||||||
counter_csr = CSRStatus(counter_width, name=name)
|
|
||||||
setattr(self, name, counter_csr)
|
|
||||||
|
|
||||||
divider = Signal(2)
|
|
||||||
divided = Signal()
|
|
||||||
divided_sys = Signal()
|
|
||||||
divided_sys_r = Signal()
|
|
||||||
divided_tick = Signal()
|
|
||||||
counter = Signal(counter_width)
|
|
||||||
|
|
||||||
# # #
|
|
||||||
|
|
||||||
sync_domain = getattr(self.sync, domain)
|
|
||||||
sync_domain +=[
|
|
||||||
divider.eq(divider + 1),
|
|
||||||
divided.eq(divider[-1])
|
|
||||||
]
|
|
||||||
self.specials += MultiReg(divided, divided_sys)
|
|
||||||
self.sync += divided_sys_r.eq(divided_sys)
|
|
||||||
self.comb += divided_tick.eq(divided_sys & ~divided_sys_r)
|
|
||||||
|
|
||||||
self.sync += [
|
|
||||||
If(counter_stb, counter_csr.status.eq(counter)),
|
|
||||||
If(divided_tick, counter.eq(counter + 1)),
|
|
||||||
If(counter_reset, counter.eq(0))
|
|
||||||
]
|
|
||||||
|
|
||||||
class SkewTester(Module, AutoCSR):
|
|
||||||
def __init__(self, rx_synchronizer):
|
|
||||||
self.error = CSR()
|
|
||||||
|
|
||||||
# # #
|
|
||||||
|
|
||||||
# The RX synchronizer is tested for setup/hold violations by feeding it a
|
|
||||||
# toggling pattern and checking that the same toggling pattern comes out.
|
|
||||||
toggle_in = Signal()
|
|
||||||
self.sync.rtio_rx0 += toggle_in.eq(~toggle_in)
|
|
||||||
toggle_out = rx_synchronizer.resync(toggle_in)
|
|
||||||
|
|
||||||
toggle_out_expected = Signal()
|
|
||||||
self.sync += toggle_out_expected.eq(~toggle_out)
|
|
||||||
|
|
||||||
error = Signal()
|
|
||||||
self.sync += [
|
|
||||||
If(toggle_out != toggle_out_expected, error.eq(1)),
|
|
||||||
If(self.error.re, error.eq(0))
|
|
||||||
]
|
|
||||||
self.specials += MultiReg(error, self.error.w)
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
class WRPLL(Module, AutoCSR):
|
|
||||||
def __init__(self, platform, cd_ref, main_clk_se, COUNTER_BIT=32):
|
|
||||||
self.helper_reset = CSRStorage(reset=1)
|
|
||||||
self.ref_tag = CSRStatus(COUNTER_BIT)
|
|
||||||
self.main_tag = CSRStatus(COUNTER_BIT)
|
|
||||||
|
|
||||||
ddmtd_counter = Signal(COUNTER_BIT)
|
|
||||||
|
|
||||||
ref_tag_sys = Signal(COUNTER_BIT)
|
|
||||||
main_tag_sys = Signal(COUNTER_BIT)
|
|
||||||
ref_tag_stb_sys = Signal()
|
|
||||||
main_tag_stb_sys = Signal()
|
|
||||||
|
|
||||||
# # #
|
|
||||||
|
|
||||||
self.submodules.main_dcxo = Si549(platform.request("ddmtd_main_dcxo_i2c"))
|
|
||||||
self.submodules.helper_dcxo = Si549(platform.request("ddmtd_helper_dcxo_i2c"))
|
|
||||||
|
|
||||||
helper_dcxo_pads = platform.request("ddmtd_helper_clk")
|
|
||||||
self.clock_domains.cd_helper = ClockDomain()
|
|
||||||
self.specials += [
|
|
||||||
Instance("IBUFGDS",
|
|
||||||
i_I=helper_dcxo_pads.p, i_IB=helper_dcxo_pads.n,
|
|
||||||
o_O=self.cd_helper.clk),
|
|
||||||
AsyncResetSynchronizer(self.cd_helper, self.helper_reset.storage)
|
|
||||||
]
|
|
||||||
|
|
||||||
self.submodules.frequency_counter = FrequencyCounter(["sys", cd_ref.name])
|
|
||||||
|
|
||||||
self.submodules.ddmtd_sampler = DDMTDSampler(cd_ref, main_clk_se)
|
|
||||||
|
|
||||||
self.sync.helper += ddmtd_counter.eq(ddmtd_counter + 1)
|
|
||||||
self.submodules.ddmtd_ref = DDMTD(ddmtd_counter, self.ddmtd_sampler.ref_beating)
|
|
||||||
self.submodules.ddmtd_main = DDMTD(ddmtd_counter, self.ddmtd_sampler.main_beating)
|
|
||||||
|
|
||||||
# DDMTD tags collection
|
|
||||||
|
|
||||||
self.specials += [
|
|
||||||
MultiReg(self.ddmtd_ref.h_tag, ref_tag_sys),
|
|
||||||
MultiReg(self.ddmtd_main.h_tag, main_tag_sys)
|
|
||||||
]
|
|
||||||
|
|
||||||
ref_tag_stb_ps = PulseSynchronizer("helper", "sys")
|
|
||||||
main_tag_stb_ps = PulseSynchronizer("helper", "sys")
|
|
||||||
self.submodules += [
|
|
||||||
ref_tag_stb_ps,
|
|
||||||
main_tag_stb_ps
|
|
||||||
]
|
|
||||||
self.sync.helper += [
|
|
||||||
ref_tag_stb_ps.i.eq(self.ddmtd_ref.h_tag_update),
|
|
||||||
main_tag_stb_ps.i.eq(self.ddmtd_main.h_tag_update)
|
|
||||||
]
|
|
||||||
self.sync += [
|
|
||||||
ref_tag_stb_sys.eq(ref_tag_stb_ps.o),
|
|
||||||
main_tag_stb_sys.eq(main_tag_stb_ps.o)
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]
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self.sync += [
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If(ref_tag_stb_sys,
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self.ref_tag.status.eq(ref_tag_sys),
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),
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||||||
If(main_tag_stb_sys,
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self.main_tag.status.eq(main_tag_sys)
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)
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]
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# EventMangers for firmware interrupt
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self.submodules.ref_tag_ev = EventManager()
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self.ref_tag_ev.stb = EventSourcePulse()
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||||||
self.ref_tag_ev.finalize()
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||||||
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||||||
self.submodules.main_tag_ev = EventManager()
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||||||
self.main_tag_ev.stb = EventSourcePulse()
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||||||
self.main_tag_ev.finalize()
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||||||
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||||||
self.sync += [
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||||||
self.ref_tag_ev.stb.trigger.eq(ref_tag_stb_sys),
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||||||
self.main_tag_ev.stb.trigger.eq(main_tag_stb_sys)
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||||||
]
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self.submodules.ev = SharedIRQ(self.ref_tag_ev, self.main_tag_ev)
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class SMAFrequencyMultiplier(Module, AutoCSR):
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def __init__(self, sma_clkin):
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sma_clkin_se = Signal()
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||||||
mmcm_locked = Signal()
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mmcm_fb_clk = Signal()
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||||||
ref_clk = Signal()
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self.clock_domains.cd_ref = ClockDomain()
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||||||
self.refclk_reset = CSRStorage(reset=1)
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||||||
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||||||
self.mmcm_bypass = CSRStorage()
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||||||
self.mmcm_locked = CSRStatus()
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||||||
self.mmcm_reset = CSRStorage(reset=1)
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||||||
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||||||
self.mmcm_daddr = CSRStorage(7)
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||||||
self.mmcm_din = CSRStorage(16)
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||||||
self.mmcm_dwen = CSRStorage()
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||||||
self.mmcm_den = CSRStorage()
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||||||
self.mmcm_dclk = CSRStorage()
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||||||
self.mmcm_dout = CSRStatus(16)
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||||||
self.mmcm_dready = CSRStatus()
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# # #
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self.specials += [
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Instance("IBUFDS",
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i_I=sma_clkin.p, i_IB=sma_clkin.n,
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||||||
o_O=sma_clkin_se),
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||||||
# MMCME2 is capable to accept 10MHz input while PLLE2 only support down to 19MHz input (DS191)
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||||||
# The MMCME2 can be reconfiged during runtime using the Dynamic Reconfiguration Ports
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||||||
Instance("MMCME2_ADV",
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||||||
p_BANDWIDTH="HIGH", # lower output jitter (see https://support.xilinx.com/s/question/0D52E00006iHqRqSAK)
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||||||
o_LOCKED=self.mmcm_locked.status,
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||||||
i_RST=self.mmcm_reset.storage,
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||||||
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||||||
p_CLKIN1_PERIOD=8, # ns
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||||||
i_CLKIN1=sma_clkin_se,
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||||||
i_CLKINSEL=1, # 1=CLKIN1 0=CLKIN2
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||||||
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||||||
# VCO @ 1.25GHz
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||||||
p_CLKFBOUT_MULT_F=10, p_DIVCLK_DIVIDE=1,
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||||||
i_CLKFBIN=mmcm_fb_clk, o_CLKFBOUT=mmcm_fb_clk,
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||||||
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||||||
# 125MHz for WRPLL
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||||||
p_CLKOUT0_DIVIDE_F=10, p_CLKOUT0_PHASE=0.0, o_CLKOUT0=ref_clk,
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||||||
# Dynamic Reconfiguration Ports
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i_DADDR = self.mmcm_daddr.storage,
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||||||
i_DI = self.mmcm_din.storage,
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||||||
i_DWE = self.mmcm_dwen.storage,
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||||||
i_DEN = self.mmcm_den.storage,
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||||||
i_DCLK = self.mmcm_dclk.storage,
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|
||||||
o_DO = self.mmcm_dout.status,
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||||||
o_DRDY = self.mmcm_dready.status
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||||||
),
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||||||
Instance("BUFGMUX",
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||||||
i_I0=ref_clk,
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||||||
i_I1=sma_clkin_se,
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||||||
i_S=self.mmcm_bypass.storage,
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|
||||||
o_O=self.cd_ref.clk
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|
||||||
),
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||||||
AsyncResetSynchronizer(self.cd_ref, self.refclk_reset.storage),
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||||||
]
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