|
Строковый парсер на VHDL |
|
|
|
Jul 3 2017, 07:44
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 518
Регистрация: 29-09-11
Пользователь №: 67 450

|
Цитата(Jenya7 @ Jul 3 2017, 11:41)  а как мне определить строку? как массив байтов? Я бы разбирал непосредственно поток байтов на входе парсера. А шаблоны - константы и переходы в машине состояний. Попробуйте написать парсер на Си в виде функции, принимающей входной поток побайтно и разбирающей его с использованием статических переменных предыдущего состояния. А потом переписать это на VHDL.
|
|
|
|
|
Jul 3 2017, 08:06
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 778
Регистрация: 29-03-12
Пользователь №: 71 075

|
Цитата(novikovfb @ Jul 3 2017, 12:44)  Я бы разбирал непосредственно поток байтов на входе парсера. А шаблоны - константы и переходы в машине состояний. Попробуйте написать парсер на Си в виде функции, принимающей входной поток побайтно и разбирающей его с использованием статических переменных предыдущего состояния. А потом переписать это на VHDL. шутите? с С на VHDL? это прием строки по UART Код void USART1_IRQHandler(void) { /* RXNE handler */ if ((USART1->SR & USART_IT_RXNE) != RESET) // Received character? { /* Copy data into RX Buffer */ uint8_t chr = (USART1->DR & (uint16_t)0x01FF); if (chr=='\r') //0xD,0xA { usart1_rx_buf[usart1_rx_idx] = '\0'; usart1_rx_idx = 0; usart1_rx_ready = 1; } else { if(chr=='\b') { if (usart1_rx_idx > 0) usart1_rx_idx--; return; } if(usart1_rx_idx < RX1_BUFFERSIZE) //no overflow { usart1_rx_buf[usart1_rx_idx] = chr; usart1_rx_idx++; } else usart1_rx_overflow = 1; } /* Clear RXDATAV interrupt */ //USART_IntClear(UART0, UART_IF_RXDATAV); USART1->SR = (uint16_t)~USART_FLAG_RXNE; } } а это парсер строки Код uint32_t PARSER_ParseInputString(char* str, char** args) { uint32_t argc=0;
args[argc] = strtok(str, ARGS_DELIM);
while (args[argc] != NULL) { if(argc >= ARGS_MAX) return (ARGS_MAX+1); args[++argc] = strtok (NULL, ARGS_DELIM); }
return argc; }
uint32_t PARSER_ParseCommand(char *str) { uint32_t len = strlen(str); char temp_str[len]; strcpy (temp_str, str); uint32_t argc = PARSER_ParseInputString(temp_str, args); if (!argc) return ST_PARSE_NO_ARGS; uint32_t arg_count = (argc - 1); uint32_t i; uint32_t result; char *com = ToLower(args[0]); for (i = 0; i < sizeof(commands); i++) { //command found if (com_found) break; if (strcmp(commands[i].name,com)==0) { com_found = 1; if (arg_count < commands[i].minargs) return ST_PARSE_WRONG_ARGS; if (arg_count > commands[i].maxargs) return ST_PARSE_WRONG_ARGS; result = commands[i].fp(arg_count, args); switch (result) { case MSG_OK: Parser_SendString(USART2, msg_ok, print_out); break; case MSG_INV_INP: Parser_SendString(USART2, msg_invinp, print_out); break; case MSG_INV_ARG: Parser_SendString(USART2, msg_invarg, print_out); break; case MSG_MIS_ARG: Parser_SendString(USART2, msg_misarg, print_out); break; } } } if (com_found) com_found = 0; else { Parser_SendString(USART2, msg_wrncom, print_out); return ST_PARSE_WRONG_COM; } return ST_PARSE_OK; } и как это переписать на VHDL?
|
|
|
|
|
Jul 3 2017, 08:14
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 518
Регистрация: 29-09-11
Пользователь №: 67 450

|
Цитата(Jenya7 @ Jul 3 2017, 12:06)  и как это переписать на VHDL? Прием строки - совсем не в тему, надо читать байты из порта на аппаратном уровне, а парсер переписать без использования библиотечных функций, с побайтовым анализом. Т.е. считан байт из порта, по его значению переходим на соответствующую ветку состояний (все команды, начинающиеся на этот байт), по следующему байту - уточняем состояние и т.д. Вот если команды не имеют явных разделителей - будет тоскливо: придется буферизировать входной поток и искать в нем требуемые последовательности, что гораздо затратнее. Почитайте про машины состояний. И еще, после изучения и попыток написать на VHDL, возможно, придет понимание, что с встраиванием микропроцессоров в ПЛИС люди заморачиваются не от нечего делать, а для облегчения таких действий = громоздких и не требующих большого быстродействия.
|
|
|
|
|
Jul 3 2017, 11:39
|

я только учусь...
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 3 447
Регистрация: 29-01-07
Из: Украина
Пользователь №: 24 839

|
Цитата(novikovfb @ Jul 3 2017, 11:14)  Прием строки - совсем не в тему, надо читать байты из порта на аппаратном уровне, а парсер переписать без использования библиотечных функций, с побайтовым анализом. Т.е. считан байт из порта, по его значению переходим на соответствующую ветку состояний (все команды, начинающиеся на этот байт), по следующему байту - уточняем состояние и т.д. Вот если команды не имеют явных разделителей - будет тоскливо: придется буферизировать входной поток и искать в нем требуемые последовательности, что гораздо затратнее. Почитайте про машины состояний. И еще, после изучения и попыток написать на VHDL, возможно, придет понимание, что с встраиванием микропроцессоров в ПЛИС люди заморачиваются не от нечего делать, а для облегчения таких действий = громоздких и не требующих большого быстродействия. не всегда, иногда наоборот берут N микропроцессоров от не знания технологий FPGA Потом мучаются с синхронизацией процессов приема/обработки/передачи данных Цитата(Jenya7 @ Jul 3 2017, 10:19)  Это я и хочу. Попробовать парсить. Но я не знаю как подойти к этому вопросу на VHDL. Для этого делают програмный протокол обмена. Например 1 байт - синхробайт 2 байт - адрес получателя 3 байт - команда (0-255 команд в один байт можно запихнуть) 4 байт - количество данных 5-N байт - данные N+1 байт - CRC по такому Вы уже делаете автомат... Который принимает/отправляет данные. Для простоты желательно чтобы длина пакета была фиксированной Не забываем про взаимную синхронизацию приемника и передатчка в UART. Мое мнение лучше FTDI - SPI (не надо думать про синхронизацию)
--------------------
If it doesn't work in simulation, it won't work on the board.
"Ты живешь в своих поступках, а не в теле. Ты — это твои действия, и нет другого тебя" Антуан де Сент-Экзюпери повесть "Маленький принц"
|
|
|
|
|
Jul 3 2017, 11:46
|

фанат Linux'а
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 353
Регистрация: 23-10-05
Из: SPB.RU
Пользователь №: 10 008

|
Цитата(Jenya7 @ Jul 3 2017, 11:06)  и как это переписать на VHDL? Это не надо переписывать на VHDL. Во-первых на Verilog  Во-вторых, не надо переписывать, а лучше сделать абсолютно новую реализацию. Судя по коду, протокол простой текстовый, не вижу сложностей. Только вот, можно ли взглянуть на команды и пакеты в их первозданном виде? Еще рекомендация: для подобного парсера идеально использовать симулятор и отлаживать при помощи соответствующего тестбенча.
--------------------
|
|
|
|
|
Jul 4 2017, 09:26
|

Участник

Группа: Участник
Сообщений: 44
Регистрация: 22-05-09
Пользователь №: 49 385

|
Добрый день! Мне кажется, с помощью простых if и else, парсер сделать крайне затруднительно. Нужно думать в сторону сложной комбинаторики, функций и for ... loop'ов Подобный парсер видел для SPI интерфейса. Решение для VHDL было весьма изящно, на мой взгляд. Для модуля создавался package, в котором с помощью констант и type были описаны параметры строковых данных. К примеру, Код package parser_pkg is --! maximum length of data packet constant MAX_DATA_LEN : integer := 54; -- Serial communication constants --! message is from command interface constant SER_COM_CMD_INTF_TYPE : std_logic_vector(7 downto 0) := X"55"; -- ... куча других констант
--! command data structure type cmd_t is record --! message command cmd : std_logic_vector(15 downto 0); --! message type msg_type : bc_msg_type_t; --! interface intf_type : bc_intf_type_t; --! message length msg_len : integer range 0 to MAX_DATA_LEN; --! answer code answer : std_logic_vector(15 downto 0); --! answer length answer_len : integer range 0 to MAX_DATA_LEN; --! target host FPGA (Master / Slave) target_host: target_host_t; end record cmd_t;
constant CMD_MIO_DUMMY : std_logic_vector(15 downto 0) := X"0000"; --! dummy command to reset interface
type cmd_arr is array(integer range <>) of cmd_t;
-- List of all supported commands with length (in bytes) and category constant BC_CMD_CMD_LIST : bc_cmd_arr := ( (CMD_MIO_DUMMY, MIO, CMD_INTF,0,EC_OK,0,BOTH), (CMD_MIO_GETNBTIMMEAS, MIO, CMD_INTF,0,EC_OK,2,SINGLE), (CMD_MIO_GETSTATUS, MIO, CMD_INTF,0,EC_OK,2,SINGLE), (CMD_MIO_GETLKDMODINF, MIO, CMD_INTF,4,EC_OK,12,SINGLE), (CMD_MIO_GETNBLKDMOD, MIO, CMD_INTF,0,EC_OK,2,SINGLE), (CMD_MIO_STOREUID, MIO, CMD_INTF,6,EC_OK,0,BOTH), (CMD_MIO_GETUID,MIO, CMD_INTF,0,EC_OK,6,SINGLE), (CMD_MIO_GETVERSION,MIO, CMD_INTF,0,EC_OK,8,SINGLE), (CMD_MIO_GETERRORCODE,MIO, CMD_INTF,0,EC_OK,4,SINGLE), (CMD_MIO_GETHWINF,MIO, CMD_INTF,0,EC_OK,52,BOTH), (CMD_MIO_DECLAREMASTER,SCO,CMD_INTF,16,EC_OK,12,BOTH), (CMD_MIO_STARTSAFECOM,SCO,CMD_INTF,0,EC_OK,0,BOTH), (CMD_MIO_TAKECFGDATA,SCO,CMD_INTF,24,EC_OK,0,BOTH), (CMD_MIO_STORECFGDATA,SCO,CMD_INTF,0,EC_OK,0,BOTH) ); -- далее следует огромный список функций для работы с командами, к примеру: Код -- Function declaration --! @details Get command message properties --! --! InP: Command --! OutP: message properties function get_bc_cmd_cmd (cmd : std_logic_vector(15 downto 0)) return cmd_t; end package parser_pkg; Подобные функции используются в State Machine для реализации парсера. Получился большой блок комбинаторной логики. К счастью, он работал лишь на частотах меньше 50МГц.
Сообщение отредактировал GriXa - Jul 4 2017, 09:28
|
|
|
|
|
Jul 4 2017, 11:28
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 135
Регистрация: 19-10-13
Пользователь №: 78 795

|
Цитата(novikovfb @ Jul 4 2017, 14:08)  MIPSfpga - это не спортивно, ведь тогда задача решается на прошитом в FPGA процессоре. Вам шашечки или ехать? (с)
|
|
|
|
|
Jul 4 2017, 11:35
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 518
Регистрация: 29-09-11
Пользователь №: 67 450

|
Цитата(Tausinov @ Jul 4 2017, 15:28)  Вам шашечки или ехать? (с) ТС хочет хардкор... Цитата(Jenya7 @ Jul 3 2017, 11:06)  Я хотел избежать связки микроконтроллер + FPGA. Nios не расматривается. Хочу попробовать поднять на голом FPGA. А как мне подойти к этому вопросу? Я со строками в FPGA дело не имел. Хочу начать и посмотреть как ресурсы расходуются.
|
|
|
|
|
Jul 4 2017, 14:31
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 123
Регистрация: 7-04-07
Из: Химки
Пользователь №: 26 847

|
Цитата(Maverick @ Jul 4 2017, 14:44)  Или Вы хотите хардкор, как ранее предположили? Цитата «Механитис – профессиональное заболевание тех, кто верит, что ответ математической задачи, которую он не может ни решить, ни даже сформулировать, легко будет найти, если получить доступ к достаточно дорогой вычислительной машине». Б. Купман, Исследование операций, 4, 442 (1956).
|
|
|
|
|
Jul 5 2017, 07:15
|

я только учусь...
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 3 447
Регистрация: 29-01-07
Из: Украина
Пользователь №: 24 839

|
Цитата(Jenya7 @ Jul 5 2017, 08:58)  Протокол простой. Пользователь вводит команду в терминале. Конец команды - \r. Например задать верхний лимит - top 1000\r. Прочитать верхний лимит - top\r без аргумента. В FPGA модуль UART принял чары до \r. Ну а дальше надо парсить - выделить аргументы, найти команду, по команде выполнить действие. Выше я приводил реализацию на С в микроконтроллере. Вы можете принимать/отправлять данные с/на ПК? Если да, то дальше вы получаете 3 байта (top) - у Вас есть декодер который должен эту команду понять и данные пердать на вход соответсвующий модуль. Также декодер должен декодировать конец команды - \r - 2 байта. Если Вы должны получить массив данных то вначале их записывете в блочную память. Потом по приему всего пакета начать вычитывать данные и подавать их на соответствующий модуль. Здесь декодер это обычный компаратор на равенство.
--------------------
If it doesn't work in simulation, it won't work on the board.
"Ты живешь в своих поступках, а не в теле. Ты — это твои действия, и нет другого тебя" Антуан де Сент-Экзюпери повесть "Маленький принц"
|
|
|
|
|
Jul 5 2017, 07:37
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 778
Регистрация: 29-03-12
Пользователь №: 71 075

|
Цитата(Maverick @ Jul 5 2017, 13:15)  Приведенная программа не расскрывает "аргументы, найти команду, по команде выполнить действие". Расскажите подробнее. Это и есть протокол обмена Вы можете принимать отправлять данные с/на ПК? в контроллер пришла строка Цитата some_command arg1 arg2 \r . делимитер пробел. я разбиваю строки на массив строк по делимитеру. беру команду и ищу в списке. если есть такая команда - указатель на функцию отсылает нас к функции обработки команды. если есть аргументы - происходит валидация аргументов и запись значений в нужные переменные и сохранение в памяти, нет аргументов - отсылаю значение переменной на терминал по UART. неужели никто до меня не решал такой задачи? это ж маст! как без этого? у меня 90% проектов имеют интерфейс с пользователем через терминал. я в шоке.
Сообщение отредактировал Jenya7 - Jul 5 2017, 07:42
|
|
|
|
|
Jul 5 2017, 07:52
|

я только учусь...
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 3 447
Регистрация: 29-01-07
Из: Украина
Пользователь №: 24 839

|
Цитата(Jenya7 @ Jul 5 2017, 10:37)  в контроллер пришла строка . делимитер пробел. я разбиваю строки на массив строк по делимитеру. беру команду и ищу в списке. если есть такая команда - указатель на функцию отсылает нас к функции обработки команды. если есть аргументы - происходит валидация аргументов и запись значений в нужные переменные и сохранение в памяти, нет аргументов - отсылаю значение переменной на терминал по UART. неужели никто до меня не решал такой задачи? это ж маст! как без этого? у меня 90% проектов имеют интерфейс с пользователем через терминал. я в шоке.  правильно для общеня с микропроцессором/ПК возможно такой протокол и прокатит. Для ПЛИС сделайте проще протокол обмена. Данные это цифры правильно? Можно сделать после команды цифровые данные ПЛИС их сразу принимает и выполняет. Не надо будет делать в ПЛИС преобразователя из аски кода в обычные цифры для ПЛИС. Тогда сделать по одной букве в аске коде - команду. Количество данных фиксированное. Тогда получиться а236369к что будет обозначать а - аски код - команда top 236369 - 4 байта (например) - значение данных к - аски код - команда окончание В зависимости от команды данные в 4 байта сами разбираете... Для подобного протокола процессор не нужен... В простом случае подтверждение получения команды ПЛИС - Вы просто возвращаете обратно всю команду в ПК (можно какую-то константу в каком-то байте добавлять при отправке при желании) Реализация этого простая - простой loopback, т.е. замыкаете приемник и передатчик
--------------------
If it doesn't work in simulation, it won't work on the board.
"Ты живешь в своих поступках, а не в теле. Ты — это твои действия, и нет другого тебя" Антуан де Сент-Экзюпери повесть "Маленький принц"
|
|
|
|
|
Jul 5 2017, 08:02
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 778
Регистрация: 29-03-12
Пользователь №: 71 075

|
Цитата(vladec @ Jul 5 2017, 13:45)  Посмотрите по ресурсам, может уложите задачу в один-два PicoBlaze я не хочу начинать миссию спасти рядового Райена портирования кора в FPGA. у меня в этом нету опыта и отладить такой кор для меня проблема. к тому же найди С компайлер под кор, учи его... Цитата(Maverick @ Jul 5 2017, 13:52)  правильно для общеня с микропроцессором/ПК возможно такой протокол и прокатит. Для ПЛИС сделайте проще протокол обмена. Данные это цифры правильно? передаете в аски коде Можно сделать после команды цифровые данные ПЛИС их сразу принимает и выполняет. Не надо будет делать в ПЛИС преобразователя из аски кода в обычные цифры для ПЛИС. Тогда сделать по одной букве в аске коде команду. Количество данных фиксированное. Тогда получиться
а236369к
что будет обозначать а - аски код - команда top 4 байта - значение данных - 236369 к - аски код - команда окончание я хочу чтоб это было юзер френдли. Красивые команды top, speed все понятно. а236369к - это ж надо человеку книгу написать с прояснением йоги комманд. и я не думаю что это значительно усложнит задачу и увеличит потребление ресурсов послать такую строку а236369к или такую top 236369 \r я так понимаю что если я в гугле не нашел готового решения - это не практикуется на FPGA.
Сообщение отредактировал Jenya7 - Jul 5 2017, 08:08
|
|
|
|
|
Jul 5 2017, 08:04
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 518
Регистрация: 29-09-11
Пользователь №: 67 450

|
Цитата(Jenya7 @ Jul 5 2017, 11:57)  я не хочу начинать миссию спасти рядового Райена портирования кора в FPGA. у меня в этом нету опыта и отладить такой кор для меня проблема. к тому же найди С компайлер под кор, учи его... как ни печально, волшебным образом сделать парсер не получится. Надо или писать громоздкую конструкцию на VHDL (см. машины состояний), либо отвести изрядный кусок ПЛИС под готовое ядро микропроцессора и использовать готовый компилятор, либо взять за основу маленькое ядро микропроцессора, допилить в нужном направлении и мучиться с его ассемблером, либо заплатить тому, кто это сделает. Ядра микропроцессоров и много другого интересного водятся на opencores.org
|
|
|
|
|
Jul 5 2017, 08:14
|

я только учусь...
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 3 447
Регистрация: 29-01-07
Из: Украина
Пользователь №: 24 839

|
Цитата(Jenya7 @ Jul 5 2017, 11:02)  я хочу чтоб это было юзер френдли. Красивые команды top, speed все понятно. а236369к - это ж надо человеку книгу написать с прояснением йоги комманд. и я не думаю что это значительно усложнит задачу и увеличит потребление ресурсов послать такую строку а236369к или такую top 236369 \r я так понимаю что если я в гугле не нашел готового решения - это не практикуется на FPGA. как пожелаете... Все в Ваших руках... Команда top не слишком понятно, лучше "Установить верхний предел вращения 1 мотора равным 1000." тогда юзеру все понятно...
--------------------
If it doesn't work in simulation, it won't work on the board.
"Ты живешь в своих поступках, а не в теле. Ты — это твои действия, и нет другого тебя" Антуан де Сент-Экзюпери повесть "Маленький принц"
|
|
|
|
|
Jul 5 2017, 08:27
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 123
Регистрация: 7-04-07
Из: Химки
Пользователь №: 26 847

|
Цитата(Jenya7 @ Jul 5 2017, 10:37)  неужели никто до меня не решал такой задачи? Решали конечно. Делали soft процессор и решали на нем Цитата это ж маст! как без этого? Делать этот 'маст' напрямую в железе - занятие для отъявленных мазохистов. На порядок проще сделать десяток разных процессоров и написать программу для них в ассемблере, чем делать то, что вы хотите
|
|
|
|
|
Jul 5 2017, 09:25
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 075
Регистрация: 30-09-05
Пользователь №: 9 118

|
Цитата some_command arg1 arg2 \r "Железный" парсер подобного займет меньше места, чем Ниос и тп. Числа переводятся в бинарное представление "на лету", по мере поступления символов. Текстовая строка также переводится "на лету" в сжатый бинарный код, с пропуском некоторых/последних символов, подбирается по списку команд. На выходе получаем 3 числа.
|
|
|
|
|
Jul 5 2017, 10:12
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 123
Регистрация: 7-04-07
Из: Химки
Пользователь №: 26 847

|
Цитата(Leka @ Jul 5 2017, 12:25)  "Железный" парсер подобного займет меньше места, чем Ниос и тп. Вот только Nios уже готовый, а 'железный парсер' писать надо Цитата Числа переводятся в бинарное представление "на лету", по мере поступления символов. Текстовая строка также переводится "на лету" в сжатый бинарный код, с пропуском некоторых/последних символов, подбирается по списку команд. Судя по коду на С, который тут приводил ТС, он еще отрабатывает минимальное редактирование принимаемой строки (отрабатывает код Backspace). Аппаратно 'на лету' это не так просто сделать
|
|
|
|
|
Jul 5 2017, 20:58
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 491
Регистрация: 16-01-05
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 1 987

|
Цитата(Maverick @ Jul 3 2017, 22:10)  хорошая статейка...  не подскажите, где лежат исходники MIPSfpga процессора? Дык, а разве на приводимой где-то по тексту ссылке на GitHub не исходники? Там нетлист? Я, если честно, не копался в этих репозиториях. Вот статья с подборкой ссылок по MIPSfpga.
|
|
|
|
|
Jul 5 2017, 21:24
|

я только учусь...
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 3 447
Регистрация: 29-01-07
Из: Украина
Пользователь №: 24 839

|
Цитата(Raven @ Jul 5 2017, 23:58)  Дык, а разве на приводимой где-то по тексту ссылке на GitHub не исходники? Там нетлист? Я, если честно, не копался в этих репозиториях. Вот статья с подборкой ссылок по MIPSfpga. Спасибо за информацию
--------------------
If it doesn't work in simulation, it won't work on the board.
"Ты живешь в своих поступках, а не в теле. Ты — это твои действия, и нет другого тебя" Антуан де Сент-Экзюпери повесть "Маленький принц"
|
|
|
|
|
Jul 10 2017, 12:07
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 40
Регистрация: 20-05-12
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 71 932

|
Если есть возможность самому выбирать протокол, достаточно легко реализовать какой-нибудь простой байт-стаффинг, например как тут. Собрали в буфер, расшифровав на лету, далее передали на обработку по коду команды. При этом, по опыту, крайне желательно передавать длину посылки. Например 0-й байт - команда, 1-й - длина передачи, дальше тело, в конце контрольная сумма. P.S. У данного алгоритма возможен большой оверхед (до двух раз, если все посылка из FEND будет состоять), но зато сам алгоритм очень простой.
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|