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vivado調用IP核詳細介紹

2018-05-28
關鍵詞: Vivado IP SimulationSources

  大家好,又到了每日學習的時間了,今天咱們來聊一聊vivado 調用IP核。

  首先咱們來了解一下vivado的IP核,IP核(IP Core):Vivado中有很多IP核可以直接使用,例如數(shù)學運算(乘法器、除法器、浮點運算器等)、信號處理(FFT、DFT、DDS等)。IP核類似編程中的函數(shù)庫(例如C語言中的printf()函數(shù)),可以直接調用,非常方便,大大加快了開發(fā)速度。

  使用Verilog調用IP核

  這里簡單舉一個乘法器的IP核使用實例,使用Verilog調用。首先新建工程,新建demo.v頂層模塊。

  一、添加IP核

  1. 點擊Flow Navigator中的IP Catalog。

 

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  2. 選擇Math Functions下的Multiplier,即乘法器,并雙擊。

 

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  3. 將彈出IP核的參數(shù)設置對話框。點擊左上角的Documentation,可以打開這個IP核的使用手冊查閱。這里直接設置輸入信號A和B均為4位無符號型數(shù)據(jù),其他均為默認值,點擊OK。

 

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  4. 稍后彈出的窗口,點擊Generate。

 

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  二、調用IP核

  1. 選擇IP Sources,展開并選擇mult_gen_0 - Instantiation Template - mult_gen_0.veo,可以打開實例化模板文件。如圖,這段代碼就是使用Verilog調用這個IP核的示例代碼。

  

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  2. 將示例代碼復制到demo.v文件中,并進行修改,最終如下。代碼中聲明了無符號型的4位變量a和b,分別賦初值7、8,作為乘數(shù)使用;無符號型的8位變量p,用于保存計算結果。clk為Testbench編寫的周期20ns的時鐘信號;mult_gen_0 mul(...)語句實例化了mult_gen_0類型的模塊對象mul,并將clk、a、b、p作為參數(shù)傳入。

  

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  三、行為仿真驗證

  以demo為頂層模塊,啟動行為仿真,即可輸出波形。設置a、b、p顯示為無符號十進制(右擊選擇Radix - Unsigned Decimal)。如圖,可以看到a=7, b=8,第一個時鐘上升沿后p = a * b = 56。

  

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  框圖(Block Design)中調用IP核

  這里舉一個簡單的例子,通過調用乘法器IP核,產生一個能計算平方的新模塊。

  一、創(chuàng)建框圖設計文件

  1. 選擇Flow Navigator中的Create Block Design,創(chuàng)建一個框圖設計文件。

 

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  2. 輸入文件名并點擊OK。

 

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  二、添加IP核

  1. 在框圖空白處右擊,選擇Add IP。

  

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  2. 可以直接搜索需要的IP核,雙擊確認。

  

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  3. IP核即可被添加進來,可以用導線將其與其他器件連接。

  

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  4. 雙擊這個IP核符號,可以打開參數(shù)設置對話框。點擊左上方的Documentation可以查看IP核的手冊。這里將輸入的A、B均設置為4為無符號型,其他為默認值,點擊OK確認。

  

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  三、繪制電路

  1. 右擊Diagram窗口空白處,選擇Create Port。

  

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  2. 彈出窗口中,設置端口a為4位輸入信號,并點擊OK。

 

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  3. 將a與A、B都連接起來。

  

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  4. 同樣的方法,添加一個8位輸出端口p,與P連接。

  

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  5. 再添加一個clk時鐘輸入端口,與CLK連接。

 

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  6. 最終結果如圖。

  

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  四、仿真測試

  1. 右擊框圖設計文件design_1,選擇Create HDL Wrapper。

 

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  2. 選擇第二項并點擊OK。

  

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  3. 打開生成的design_1_wrapper.v文件如圖,紅框中的代碼用來調用前面畫好的Block Design模塊。

 

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  4. 在design_1_wrapper.v文件中,添加Testbench代碼即可進行行為仿真。修改代碼如下,給輸入信號a賦初值為8,clk連接到Testbench生成的時鐘信號c上。

  

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      5. 在Simulation Sources文件夾下,設置design_1_wrapper.v為行為仿真的頂層文件(右擊,選擇Set as Top)。

 

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  啟動行為仿真,最終輸出的波形如下。可以看到,在clk的第一個上升沿后,就有 p = a*a = 64,即實現(xiàn)了平方運算。


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