Xilinx FPGA Vivado 開發(fā)流程

作者：李西銳??校對(duì)：陸輝

大俠好，歡迎來到FPGA技術(shù)江湖。本系列將帶來FPGA的系統(tǒng)性學(xué)習(xí)，從最基本的數(shù)字電路基礎(chǔ)開始，最詳細(xì)操作步驟，最直白的言語描述，手把手的“傻瓜式”講解，讓電子、信息、通信類專業(yè)學(xué)生、初入職場(chǎng)小白及打算進(jìn)階提升的職業(yè)開發(fā)者都可以有系統(tǒng)性學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。

系統(tǒng)性的掌握技術(shù)開發(fā)以及相關(guān)要求，對(duì)個(gè)人就業(yè)以及職業(yè)發(fā)展都有著潛在的幫助，希望對(duì)大家有所幫助。本次帶來Vivado系列，Vivado開發(fā)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)流程。話不多說，上貨。

Xilinx FPGA Vivado 開發(fā)流程

在做任何設(shè)計(jì)之前，我們都少不了一個(gè)工作，那就是新建工程，我們?cè)O(shè)計(jì)的一些操作，必須在工程下完成，那么接下來就向大家介紹一下新建工程的步驟。那么我以簡(jiǎn)單的二輸入與門為例向大家介紹一下操作步驟。

在后續(xù)的開發(fā)設(shè)計(jì)中，我們會(huì)做各種各樣的設(shè)計(jì)。每個(gè)設(shè)計(jì)都有自己的名字，在上述文件內(nèi)，用實(shí)驗(yàn)的名字命名一個(gè)文件夾。名字的話一定要帶有某種含義，不建議隨便給個(gè)字母序列當(dāng)做名字。例如：第一個(gè)要做的二輸入與門的設(shè)計(jì)，命名為and_gate2_1。

做好設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備后，我們開始新建工程。

* 新建工程

雙擊打開Vivado。

在Quick Start中，我們選擇Creat Project。打開新建工程向?qū)В缦拢?/p>

此界面為新建工程引導(dǎo)，此步驟沒有可以設(shè)置的內(nèi)容，所以直接點(diǎn)擊NEXT。

在此界面，我們第一步，需要給我們的工程起一個(gè)名字，在此我們起名為and_gate2_1。在第二步設(shè)置工程存放路徑，要求無中文路徑。第三步，如果你指定路徑位置沒有對(duì)應(yīng)的and_gate2_1文件夾，那么我們就可以勾選上，軟件會(huì)自動(dòng)幫我們新建。由于我已經(jīng)新建過了文件夾，所以此處我沒有勾選此選項(xiàng)。設(shè)置好之后，點(diǎn)擊NEXT。

此界面我們?cè)O(shè)置工程類型，選擇RTL Project。在這個(gè)選項(xiàng)下面，還有另外的一個(gè)選項(xiàng)。這個(gè)是讓我們選擇是否創(chuàng)建源文件。圖示中選擇不新建，在建完工程之后我們?cè)谛陆ㄔ次募?。繼續(xù)點(diǎn)擊NEXT。

在這個(gè)步驟里面，我們選擇對(duì)應(yīng)開發(fā)板的芯片型號(hào)。我以SANXIN-B04為例，芯片型號(hào)為XC7A35TFGG484-2。可以在搜索框里直接輸入，在下面的選項(xiàng)里面我們選擇第一個(gè)，如圖所示。選中之后點(diǎn)擊NEXT。

最后一步，為工程的信息展示。確認(rèn)信息無誤后，點(diǎn)擊Finish。至此，我們的工程就新建完成了。

我們把整個(gè)界面分為5個(gè)區(qū)域，如上圖所示。

1、菜單；

軟件的常用功能全在此區(qū)域，方便我們進(jìn)行后續(xù)操作。每一項(xiàng)的作用，會(huì)在后續(xù)的講解中為大家介紹。

2、源文件；

新建文件可以在此區(qū)域，在這個(gè)窗口下面，有三個(gè)選項(xiàng)，我們?cè)诘谝粋€(gè)選項(xiàng)中可以看到代碼文件的層次結(jié)構(gòu)。

3、屬性；

窗口會(huì)顯示所選內(nèi)容的具體信息

4、信息；

展示任務(wù)進(jìn)度，編譯信息等內(nèi)容。

5、報(bào)告；

展示工程信息以及狀態(tài)。此外編寫代碼也是在此區(qū)域。

通過以上的介紹，我們明白了各個(gè)區(qū)域的作用，接下來我們就新建文件開始編寫代碼：

在源文件窗口，點(diǎn)擊+號(hào)。如下圖：

三個(gè)選項(xiàng)，第一個(gè)是添加或者新建管腳約束文件，第二個(gè)是添加或者新建源文件，第三個(gè)是添加或者新建仿真文件。那么我們選擇第二個(gè)選項(xiàng)。

選擇好之后，點(diǎn)擊NEXT。然后按照上圖中所示，點(diǎn)擊Creat File；

在File name一項(xiàng)中，填入文件名，其他保持默認(rèn)，然后點(diǎn)擊OK，再點(diǎn)擊Finish。

此界面我們可以提前填入端口，選擇好端口方向以及位寬。然后軟件就可以幫我們寫好代碼的端口定義部分。如果不需要可以直接點(diǎn)擊OK。

再點(diǎn)擊YES。

新建好之后，會(huì)出現(xiàn)如下圖：

在Design Sources中，可以看到我們新建的文件。雙擊打開開始寫代碼。自動(dòng)生成的代碼如下：

為了更好的向大家展示，我將代碼文件中的注釋先刪除掉。代碼如下：

為了驗(yàn)證代碼的正確性，還需要寫測(cè)試文件進(jìn)行仿真測(cè)試。仍然點(diǎn)擊+號(hào)新建文件，只不過這次我們選擇第三個(gè)選項(xiàng)：

點(diǎn)擊NEXT；選擇Creat File：

點(diǎn)擊OK，點(diǎn)擊Finish。定義端口界面直接跳過，因?yàn)槲覀兊姆抡嫖募]有端口。

新建好之后，按照上圖所示，雙擊打開文件。代碼如下：

我們可以使用隨機(jī)數(shù)來產(chǎn)生我們需要的輸入，代碼寫完之后，我們可以直接打開仿真。

點(diǎn)擊如圖所示的選項(xiàng)，打開軟件的仿真器。

仿真圖打開后，我們點(diǎn)擊如圖所示的按鈕，可以看到全部波形。在仿真圖中，我們可以看到后半部分波形沒有變化，這是因?yàn)槲覀冸S機(jī)數(shù)生成了20組，每組20ns，所以總時(shí)長(zhǎng)為400ns。但是仿真軟件是默認(rèn)運(yùn)行1us的，所以就看到了如圖所示的情況，在此，大家可以隨意生成隨機(jī)數(shù)的個(gè)數(shù)。我們驗(yàn)證仿真時(shí)，只需要看前400ns的波形就可以了。按照波形顯示，我們可以驗(yàn)證到波形輸出與與門真值表相同，所以最終結(jié)果是正確的。至于下板驗(yàn)證后續(xù)再出相關(guān)文章說明。