Лабораторная 11.7 — Запуск BPSK через AXI-Lite со стороны PS¶

Цель¶

Для ssh-devmem заранее проверьте ключ платы и добавьте его в ~/.ssh/known_hosts. Неизвестные и изменившиеся ключи отклоняются. Параметр --ssh-timeout-s ограничивает каждую фазу подключения и каждую команду (по умолчанию 10 секунд). Порядок настройки и поведение при таймауте описаны в руководстве.

Выполнить наименьшую воспроизводимую последовательность управления Processing System для детерминированного ядра пакета BPSK:

PS / ПО -> регистры AXI-Lite -> кадровое BPSK BER-ядро -> разведочный пакет AD9363

Работа соединяет:

Lab 5.11, определившую и проверившую контракт регистров AXI-Lite;
Lab 6.3, зафиксировавшую дисциплину усиления и частоты AD9363 для первого RF-прогона;
аппаратный handoff Блока 11, где один короткий пакет необходимо запустить безопасно и воспроизводимо.

Инженерный вопрос¶

Какая минимальная последовательность на стороне PS должна пройти успешно, прежде чем пробовать более длинные RF-измерения или кампании BER?

Исполняемый файл¶

Файл	Назначение
`blocks/block_11_integrated_sdr_project/python/lab_11_7_axi_lite_bpsk_bringup.py`	считывает `ID` AXI-Lite, программирует регистры пакета, запускает один прогон, опрашивает `busy/done`, читает счётчики BER

Локальный прогон с имитацией¶

Запуск из корня репозитория:

python blocks/block_11_integrated_sdr_project/python/lab_11_7_axi_lite_bpsk_bringup.py \
  --backend mock \
  --max-total-errors 0 \
  --max-payload-errors 0 \
  --json-out docs/assets/lab117_axi_lite_bringup_mock.json

Ожидаемое локальное поведение:

скрипт завершается с кодом 0;
busy_observed и done_observed оба true;
received_bits == frame_bit_count;
total_errors == 0;
payload_errors == 0.

Прогон на настоящей плате¶

В образе Linux на Zynq запускайте от root или через sudo. Используйте реальный базовый адрес AXI-Lite из Vivado Address Editor, экспортированных заголовков или заметок по handoff платы.

Экспортированный файл handoff Vivado можно осмотреть прямо из этого репозитория:

python tools/inspect_xsa_memmap.py hardware/7020_ad936x_sdr/ps/ad936x_no_os_reference/system_top.xsa
python tools/inspect_xsa_memmap.py path/to/your_regenerated_design.xsa --find bpsk --require-match

Помощник также понимает ZIP-пакеты вендора, содержащие вложенный system_top.xsa, например:

python tools/inspect_xsa_memmap.py E:\7020\7020_AD936X_SDR\Vivado2021.1\Driver_PL_PS\AD936X_PS.zip --find axi_ad9361

Текущий экспорт ad936x_no_os_reference/system_top.xsa содержит axi_ad9361 и два окна DMA, но пока не содержит bpsk_zynq_ber_axi_lite. Пока пользовательский IP модема не вставлен в block design и XSA не пересоздан, любое значение --base-addr ниже: лишь пример-заглушка.

Замечание о пакете вендора из E:\7020:

пакет прошивки Pluto-подобный и использует root / analog;
рекомендация по последовательной консоли: 115200 бод;
входящий в пакет uEnv.txt задаёт ipaddr=192.168.2.1 и ipaddr_host=192.168.2.10;
сопутствующие README из того же пакета также упоминают 192.168.1.10.

Именно это несовпадение и есть причина, по которой рабочий процесс курса должен сначала опросить активный образ, а не предполагать IP вендора по умолчанию.

Прямое отображение /dev/mem:

sudo python blocks/block_11_integrated_sdr_project/python/lab_11_7_axi_lite_bpsk_bringup.py \
  --backend mmap \
  --base-addr 0x43C00000 \
  --frame-bit-count 281 \
  --preamble-count 25 \
  --start-offset 62 \
  --json-out reports/lab117_axi_lite_bringup.json

Запасной вариант через утилиту devmem:

sudo python blocks/block_11_integrated_sdr_project/python/lab_11_7_axi_lite_bpsk_bringup.py \
  --backend devmem \
  --base-addr 0x43C00000 \
  --frame-bit-count 281 \
  --preamble-count 25 \
  --start-offset 62 \
  --json-out reports/lab117_axi_lite_bringup.json

Удалённая проверка со стороны хоста по Ethernet без копирования скрипта на плату:

python blocks/block_11_integrated_sdr_project/python/lab_11_7_axi_lite_bpsk_bringup.py \
  --backend ssh-devmem \
  --ssh-host 192.168.40.1 \
  --ssh-user root \
  --ssh-password analog \
  --base-addr 0x43C00000 \
  --frame-bit-count 281 \
  --preamble-count 25 \
  --start-offset 62

Живая заметка о плате от 2026-06-19:

стоковый course-clean образ отвечал по IIO по адресу 192.168.40.1;
живое дерево устройств объявляло mwipcore@43c00000 с compatible = "mathworks,mwipcore-axi4lite-v1.00";
прямые чтения регистров по 0x43C00000 + {0x00..0x1C} возвращали Bus error, тогда как окна ADI-эталона по 0x79020000, 0x79024000, 0x7C400000 и 0x7C420000 читались.

Это означает, что текущий образ платы ещё не готов к запуску Lab 11.7: адрес объявлен, но загруженный проект PL не предоставляет работающего slave в этом окне.

Бэкенды¶

Бэкенд	Назначение
`mock`	локальная самопроверка, удобная для CI, без железа
`mmap`	прямой доступ Linux `/dev/mem` на плате
`devmem`	запасной вариант, когда отображение `/dev/mem` неудобно, но `devmem` есть
`ssh-devmem`	удалённый доступ `devmem` со стороны хоста по SSH к живой плате Linux

Контракт регистров¶

Эта работа использует ту же карту, что и Lab 5.11:

Смещение	Имя	Смысл
`0x00`	`CONTROL_STATUS`	запись бита `0` запускает, чтение бита `1`: `busy`, чтение/запись бита `2`: залипающий `done`, чтение бита `3`: `lock_inverted` (добавлен в issue #64; битстрим, собранный раньше, читает там `0`)
`0x04`	`FRAME_BIT_COUNT`	общее число передаваемых и сравниваемых бит
`0x08`	`PREAMBLE_COUNT`	биты преамбулы, исключаемые из payload BER
`0x0C`	`START_OFFSET`	детерминированный индекс отсчёта для решений
`0x10`	`RECEIVED_BITS`	восстановленные биты после пакета
`0x14`	`TOTAL_ERRORS`	все битовые ошибки
`0x18`	`PAYLOAD_ERRORS`	битовые ошибки только payload
`0x1C`	`ID`	ожидаемое идентификационное слово `0x4250534B`

Порядок первого разведочного пакета¶

Опросите контекст AD9363 по Lab 6.3 или iio_attr.
Держите мощность TX на минимуме, а усиление RX низким/ручным.
Отключите AGC для первого пакета.
Сначала прочитайте ID через AXI-Lite.
Запрограммируйте FRAME_BIT_COUNT, PREAMBLE_COUNT и START_OFFSET.
Запустите один короткий пакет.
Опрашивайте busy и done.
Прочитайте счётчики BER и сбросьте залипающий done.

Сгенерированный артефакт¶

Прогон с имитацией записывает:

docs/assets/lab117_axi_lite_bringup_mock.json

JSON-отчёт содержит запрограммированную конфигурацию, наблюдаемые биты статуса, счётчики BER и итоговый снимок регистров.

Чек-лист отчёта¶

Записан реальный базовый адрес AXI-Lite, использованный на железе.
Показано одно успешное считывание ID.
Показаны запрограммированные FRAME_BIT_COUNT, PREAMBLE_COUNT и START_OFFSET.
Указано, наблюдались ли и busy, и done.
Записаны RECEIVED_BITS, TOTAL_ERRORS и PAYLOAD_ERRORS.
Указано, является ли первый прогон только разведочным или уже уровня BER.
Прогон связан с таблицей настроек AD9363 из Lab 6.3.

Шаблон инженерного вывода¶

Путь запуска AXI-Lite со стороны PS готов / не готов.
Считывание ID ядра — ______, последовательность статусов пакета — ______, счётчики BER — ______.
Следующий шаг — ______.