指令監測模塊實現介紹
如下圖所示，為指令監測模塊的運行框圖
將指令設置為8bytes數據，故需要一個64位寄存器進行緩存，在進行數據緩存時，數據不可以輸出至下一級模塊，故對數據和有效指示信號也應該進行相應延遲，指令緩存8周期，檢驗一周期，為了數據的穩定輸出，故延遲10周期，使用shift_ram ip實現該功能即可。
當監測到頭部8個數據不屬于指令數據后，進行有效數據輸出，而若監測到為指令數據，則在輸出有效信號置0，下一級模塊即不會進行數據緩存，避免數據文件緩存錯誤。
指令監測模塊代碼編寫
根據上述框圖的介紹，以及邏輯的梳理，本節代碼可以清晰寫出，其代碼實現如下：
module udp_cmd_check(input i_clk ,input i_rst ,input [7 :0] i_udp_data ,input i_udp_valid ,output [7 :0] o_udp_data ,output o_udp_valid ,output o_store_done ,output o_raddr_clear );reg [63:0] r_check_data ;
reg [1 :0] r_check_res ;
reg [1 :0] r_clear_res ;
reg [1 :0] ro_raddr_clear ;
wire [8 :0] w_dly_din ;
wire [8 :0] w_dly_dout ;
wire w_store_done ;
wire w_raddr_clear ;assign w_dly_din = {i_udp_data,i_udp_valid};dly_w9d10 dly_w9d10_u0 (.D (w_dly_din ),.CLK (i_clk ),.Q (w_dly_dout )
);assign w_store_done = &r_check_res ? 1'b1 : 1'b0;
assign w_raddr_clear= &r_clear_res ? 1'b1 : 1'b0;
assign o_udp_data = w_dly_dout[8 :1] ;
assign o_udp_valid = (w_store_done == 1'b1 || w_raddr_clear == 1'b1) ? 1'b0 : w_dly_dout[0];
assign o_store_done = w_store_done ;
assign o_raddr_clear= w_raddr_clear ;always @(posedge i_clk,posedge i_rst) beginif(i_rst)r_check_data <= 64'd0;else if(i_udp_valid) r_check_data <= {r_check_data[55:0],i_udp_data};
endalways @(posedge i_clk,posedge i_rst) beginif(i_rst)r_check_res <= 2'b00;else if(r_check_data[63:32] == 32'HA5A5A5A5 && r_check_data[31 :0] == 32'HBCBCBCBC) r_check_res <= 2'b11;elser_check_res <= 2'b00;
endalways @(posedge i_clk,posedge i_rst) beginif(i_rst)r_clear_res <= 2'b00;else if(r_check_data[63:32] == 32'HD5D5D5D5 && r_check_data[31 :0] == 32'HFCFCFCFC) r_clear_res <= 2'b11;else if(r_dly_valid & ~w_dly_dout[0])r_clear_res <= 2'b00;
endendmodule
實際r_check_res 和 r_clear_res 只需1bit也可，筆者之前為了降低邏輯位寬過大，曾對高32位和低32位進行分別判斷，測試來看，上述代碼也可以正常運轉，時序不存在問題。
指令監測模塊仿真
在代碼編寫完成后，便需要進行仿真測試，編寫仿真文件，因為在之后的各個模塊檢驗中，都需要進行udp數據接收的模擬，筆者便將udp數據發送、指令發送，編寫為對應的任務塊，方便進行復用，tb文件代碼如下
reg i_udp_clk = 1'b0;
reg i_udp_rst = 1'b0;
wire [7 :0] w_store_udp_data ;
wire w_store_udp_valid ;
wire w_store_done ;
wire w_raddr_clear ;
integer i = 0;
integer j = 0;
always #4 i_udp_clk = ~i_udp_clk;
initial begini_udp_rst = 1;i_sfp_rst = 1;i_ui_rst = 1;#100@(i_sfp_clk) begini_udp_rst <= 1'b0;i_sfp_rst <= 1'b0;i_ui_rst <= 1'b0;end#100/*傳輸擦除指令*/@(posedge i_udp_clk)udp_cmd(64'HD5D5D5D5_FCFCFCFC);/*傳輸32KB*/@(posedge i_udp_clk)for(i = 0;i < 32; i = i + 1) begin@(posedge i_udp_clk)udp_send(1024);#500@(posedge i_udp_clk);end/*傳輸完成指令*/@(posedge i_udp_clk)udp_cmd(64'HA5A5A5A5_BCBCBCBC);
/*指令監測，輸出監測后數據*/
udp_cmd_check udp_cmd_check_u0(.i_clk (i_udp_clk ),.i_rst (i_udp_rst ),.i_udp_data (i_udp_data ),.i_udp_valid (i_udp_valid ),.o_udp_data (w_store_udp_data ),.o_udp_valid (w_store_udp_valid ),.o_store_done (w_store_done ),.o_raddr_clear (w_raddr_clear ));
task udp_send(input [15:0] byte_len);begin : datainteger i;i_udp_data = 8'd0;i_udp_valid = 1'd0;@(posedge i_udp_clk);for(i = 0;i < byte_len ;i = i + 1)begini_udp_data <= i_udp_data + 1'b1;i_udp_valid <= 1'b1;@(posedge i_udp_clk);endi_udp_data <= 8'd0;i_udp_valid <= 1'd0;
end
endtasktask udp_cmd(input [63:0] i_cmd);begin : cmdinteger i;i_udp_data = 8'd0;i_udp_valid = 1'd0;@(posedge i_udp_clk);for(i = 0;i < 8 ;i = i + 1)begini_udp_data <= i_cmd[63:56];i_cmd <= {i_cmd[55:0],8'h0};i_udp_valid <= 1'b1;@(posedge i_udp_clk);endi_udp_data <= 8'd0;i_udp_valid <= 1'd0;
end
endtask
其模擬過程即是，首先發送擦除指令，然后進行數據發送，在數據傳輸完成后，發送數據完成指令，在仿真過程中，就這三項測試做驗證，監測模塊是否成功識別指令，阻止指令數據輸出，以及是否成功輸出有效數據。
由圖片可知，模塊成功監測到DDR擦除指令，并將清除信號輸出置高多周期，數據輸出有效信號置低，在標準以太網中幀長間隔為12bytes，在仿真測試中，并未嚴格要求該參數，但實際模塊工作可以適應這類情況。
由圖片可知，成功對數據進行了下一級模塊轉發。
觀察文件傳輸完成，發送結束碼，模塊成功監測出結束碼，拉高傳輸完成信號，并且數據未進行有效輸出，避免了錯誤緩存。
經過上述仿真，可以看出該模塊正常工作，對于該模塊的編寫是較為簡單的，但指令識別功能，在開發中，是十分常用的模塊，有必要進行掌握。關于本節代碼的問題，以及優化意見，歡迎大家在評論區指出，如果想要對應工程進行學習，歡迎大家私信。
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