测试采集数据通过UDP包传输到上位机

1. 测试目的

本次测试用于确认从 ad_data_blob_generator 到 blob_fifo_udp_transmit，再到 UDP payload AXI-Stream 输出链路是否能够正确输出数据包。

重点检查内容：

b64_data_gen 持续输出 b64_data 和 b64_valid 后，ad_data_blob_generator 是否能够生成 UDP payload 数据。
blob_fifo_udp_transmit 内部 FIFO 是否有数据读出。
UDP payload 的 tvalid/tready/tlast/tkeep/tdata 是否符合 AXI-Stream 传输规则。
输出包长度、包头字段和采样点数量是否符合设计参数。

2. 测试参数

当前测试参数如下：

参数	值	说明
`stream_mode`	`8'h01`	连续采集模式
`total_sample_num`	`32'd0`	连续采集模式下无意义
`sample_point_num`	`1024`	一个 blob 包含 1024 个采样点
插入子卡	子卡 1、子卡 4	子卡群 0 到 4 中仅这两张插入
子卡 mask	`32'hffffffff`	两张子卡均打开 32 通道
有效通道数	`64`	`2 * 32`
单通道数据宽度	`2 byte`	`AD_DATA_LENGTH = 2`
单采样点数据量	`128 byte`	`64 * 2`
`MAX_PAYLOAD_LENGTH`	`2016 byte`	`ad_data_blob_generator` 参数
slice header 长度	`16 byte`	两个 64-bit header word
单包可用数据区	`2000 byte`	`2016 - 16`
单包采样点数	`15`	`floor(2000 / 128)`

3. 测试现象

ILA 观察到 UDP payload AXI-Stream 输出存在有效传输：

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第 514 周期检测到 tx_udp_payload_axis_tvalid && tx_udp_payload_axis_tready 同时为高，表示第一个有效 beat 被接收。
第 755 周期检测到最后一个 tx_udp_payload_axis_tvalid && tx_udp_payload_axis_tready 周期，同时 tx_udp_payload_axis_tlast 为高。
第 514、515 周期传输两个 64-bit 包头。
后续周期传输采样数据。
tkeep 在有效传输期间为 8'hff。
tvalid/tkeep/tdata 比 tready 提前约 2 个时钟周期拉高，但在 tready 拉高前数据保持稳定。

AXI-Stream 的实际传输条件为：

tvalid && tready

因此 tvalid 先于 tready 拉高本身不构成错误。只要 tready=0 期间 tdata/tkeep/tlast/tuser 保持稳定，即符合 AXI-Stream backpressure 规则。

4. 包长度计算

有效传输周期为第 514 到第 755 周期，包含首尾：

beat_count = 755 - 514 + 1 = 242

每个 beat 为 64 bit，即 8 byte：

packet_payload_bytes = 242 * 8 = 1936 byte

根据设计参数计算：

channel_num = 64
bytes_per_sample_point = 64 * 2 = 128 byte
samples_per_packet = floor((2016 - 16) / 128) = 15
expected_packet_bytes = 16 + 15 * 128 = 1936 byte

测试观测包长 1936 byte 与设计计算值一致。

5. 包头解析

本次抓取到的两个 64-bit 包头如下：

header word 0 = 64'h000004002252db0c
header word 1 = 64'h000000020140000f

ad_data_blob_generator 中第一个 header word 生成逻辑为：

{data_blob_sa_len, data_blob_sa_cnt}

解析结果：

字段	十六进制	十进制	说明
`data_blob_sa_len`	`32'h00000400`	`1024`	一个 blob 的采样点数
`data_blob_sa_cnt`	`32'h2252db0c`	-	当前累计采样计数

其中 data_blob_sa_len = 1024 与测试参数一致。

data_blob_sa_cnt 当前为累计计数值。现有代码中该计数不会在每个 blob 后归零，因此出现较大数值不代表包头错误。

ad_data_blob_generator 中第二个 header word 生成逻辑为：

{24'd0, job_id, sample_coef, channel_num, m_data_slice_sa_len_reg}

解析结果：

字段	十六进制	十进制	说明
保留字段	`24'h000000`	`0`	固定填 0
`job_id`	`8'h02`	`2`	当前任务 ID
`sample_coef`	`8'h01`	`1`	降采样系数
`channel_num`	`8'h40`	`64`	有效通道数
`m_data_slice_sa_len_reg`	`16'h000f`	`15`	当前 slice 包含采样点数

该 header word 与当前测试参数一致。

6. 本包采样点数量

总有效 beat 数：

242 beat

其中前两个 beat 为 16 byte 包头：

data_beat_count = 242 - 2 = 240
data_bytes = 240 * 8 = 1920 byte

每个采样点为：

64 channel * 2 byte = 128 byte

因此当前包包含采样点数：

sample_points_in_packet = 1920 / 128 = 15

该结果与 m_data_slice_sa_len_reg = 15 一致。

对于一个完整 blob：

1024 = 68 * 15 + 4

因此理论上一个 blob 会拆分为：

68 个满包，每包 15 个采样点；
1 个尾包，包含 4 个采样点；
总包数为 69。

本次截图对应的是一个 15 点满包。

7. 测试结论

根据本次 ILA 波形和参数计算：

UDP payload AXI-Stream 已经有连续有效输出。
包长度为 1936 byte，与设计计算值一致。
两个 64-bit 包头字段解析正确。
当前包传输了 15 个采样点，与包头中的 m_data_slice_sa_len_reg = 15 一致。
tvalid/tkeep/tdata 先于 tready 拉高约 2 个时钟周期，该现象符合 AXI-Stream backpressure 机制，不是严重问题；实际传输仍应以 tvalid && tready 同时为高的周期为准。

综合判断：本次测试中，单个满包的 UDP payload 输出行为基本符合设计预期。

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测试采集数据通过UDP包传输到上位机 - 2026-05-22