Xilinx Vivado的使用詳細介紹（3）：使用IP核

IP核（IP Core）

Vivado中有很多IP核可以直接使用，例如數學運算（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庫（例如C語言中的printf()函數），可以直接調用，非常方便，大大加快了開發速度。

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。

添加IP核

點擊Flow Navigator中的IP Catalog。

選擇Math Functions下的Multiplier，即乘法器，並雙擊。

將彈出IP核的參數設置對話框。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位無符號型數據，其他均為默認值，點擊OK。

稍后彈出的窗口，點擊Generate。

調用IP核

選擇IP Sources，展開並選擇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。

將示例代碼復制到demo.v文件中，並進行修改，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，作為乘數使用；無符號型的8位變量p，用於保存計算結果。clk為Testbench編寫的周期20ns的時鍾信號；mult_gen_0 mul(...)語句實例化了mult_gen_0類型的模塊對象mul，並將clk、a、b、p作為參數傳入。

1. module demo(
2. );
4. reg clk = 0;
5. always #10 clk = ~clk;
7. wire [3:0] a = 7;
8. wire [3:0] b = 8;
9. wire [7:0] p;
11. mult_gen_0 mul (
12. .CLK(clk), // input wire CLK
13. .A(a), // input wire [3 : 0] A
14. .B(b), // input wire [3 : 0] B
15. .P(p) // output wire [7 : 0] P
16. );
18. endmodule

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，第一個時鍾上升沿后p = a * b = 56。

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。

創建框圖設計文件

選擇Flow Navigator中的Create Block Design，創建一個框圖設計文件。

輸入文件名並點擊OK。

添加IP核

在框圖空白處右擊，選擇Add IP。

可以直接搜索需要的IP核，雙擊確認。

IP核即可被添加進來，可以用導線將其與其他器件連接。

雙擊這個IP核符號，可以打開參數設置對話框。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。

繪制電路

右擊Diagram窗口空白處，選擇Create Port。

彈出窗口中，設置端口a為4位輸入信號，並點擊OK。

將a與A、B都連接起來。

同樣的方法，添加一個8位輸出端口p，與P連接。

再添加一個clk時鍾輸入端口，與CLK連接。

最終結果如圖。

仿真測試

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

選擇第二項並點擊OK。

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。

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生成的時鍾信號c上。

1. wire [3:0]a = 8;
2. wire clk;
3. wire [7:0]p;
5. reg c = 0;
6. always #10 c <= ~c;
7. assign clk = c;

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）。

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，即實現了平方運算。

 

來源： http://www.hainter.com/vivado-basic-usage-3

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轉載：http://xilinx.eetop.cn/viewnews-2468