EDK的定制IP设计.docx

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EDK的定制IP设计

基于EDK的定制IP设计

--基于PLB总线定制IP

在XPS中，不仅仅可以加载已经存在的IPCore，同样可以自己建立自己的IPCore。

XPS也提供了创建和导入外围设备向导（CreateAndImportPeripheral，CIP）可以协助用户完成是定制性IPCore的创建以及导入。

使用CIP来简化用户定制外围设备的创建过程如下：

一、确定设备类型

自定义设备必须和CoreConnect兼容。

CIP利用预定义的IPIF库，可以创建和CoreConnect兼容的4种类型的外围设备：

OPB从属外围设备、OPB主从结合的外围设备、PLB从属外围设备和PLB主从设备结合的外围设备。

二、创建定制IPCore

1、创进入定制IP的创建与输入外设向导

选择菜单中的“Hardware”选项中的“CreateorImportPeripheral”选项来进入与输入设备（CIP）向导：

直接点击“Next”进入PeripheralFlow（设计流程）界面

在“SelectFlow”选项中含有两个选项：

1）、Createtemplatesforanewperipheral（新建一个外设）

2）、Importexistingperipheral（添加已经存在的外设）用于加载建立好的定制IPCore

这里我们选择Createtemplatesforanewperipheral来建立一个新的外设。

在Flowdescription选项中，有关于此选项的一些描述以及Options选项

Options选项是加载已经存在的设置，适用于大批量加载，在这里不使用此选项。

2、选择定制外设的存储位置

点击“Next”选项进入RepositoryorProject（工程存储）界面

此界面含有两个界面：

1）、ToanEDKuserrepository（AnydirectoryoutsideofyourEDKinstallationpath）

2）、ToanXPSproject

选择“ToanEDKuserrepository”，可以将工程存放到EDK安装路径外的任何目录；选择“ToanXPSproject”选项时，是将其添加到XPS工程中。

系统默认的选项为“ToanXPSproject”，在此我们采用系统默认。

3、定义定制IP的名字和版本

本例中的IP名为“led”，版本号是1.00.a。

这里的IPCore名称需要使用小写，下面与相应的版本号设定，可以自己去设定。

（规范的版本管理是一个设计者的良好习惯！

！

！

）

4、选择定制IP所连接的总线

点击“Next”选项，进入Businerface（总线设置界面）界面

此界面含有五种总线模式：

1）、AXI4-Lite：

Sipler,non-burstcontrolregisterstyleinterface

2）、AXI4：

BurstCapable，high-throughputmemorymappedmappedinterface

3）、AXI4-Stream：

Burstcapable，high-throughoutstreaminginterface

4）、ProcessorLocalBus（PLBv4.6）

5）、FaostSimplexLink（FSL）

前三种总线适用于AXI4总线模式，在此不需要。

选取总线模式时，需要根据设备的速度以及设计人员的熟悉程度来决定，因为IP的功能就是实现相应总线时序到用户设备时序的转化。

在这里我们选用PLB总线模式。

5、IPIF服务

点击“Next”选项，进入到IPIF（IPInterface）Services（IPIF服务）界面。

此界面含有两种设计模式：

1）、Slaveserviceandconfiguration（从设备支持）

2）、Masterseviceandconfigurrtion（主设备支持）

其中Slaveserviceandconfiguration（从设备支持）中含有六种用于设置需求的总线特性，有需求，可以选取相关的选项。

6、选择从设备支持

点击“Next”选项，进入到“SlaveInterface”界面

7、软件寄存器设置

点击“Next”进入“UserS\WRegister”界面

Numberofsoftwareaccessibleregister软件寄存器个数，在这里采用了32个。

8、选择寄存器和IP互联（IPIC）

点击“Next”进入“IPInterconnect（IPIC）”界面。

此界面拥有可选择的IPIF模块和用户逻辑之间的接口信号，应用这些链接可以从硬件外设的寄存器输入\输出数据。

XPS会默选择一些信号线，是IPIC所需求的，不能取消；其余的信号线可以根据需求来添加。

当选去某一信号时，在右窗口会有相关功能的描述。

在本例中采用默认设置。

9、选择定制IP的仿真支持

点击“Next”选项，进行下一设置。

此界面中含有IP仿真支持选项，在此不需要，因此没有选取。

10、模板语言选择

点击“Next”选项，进行下一设置（模板语言界面）。

此界面含有三个选项：

1）、Generatestub’user_logic’templateinVeriloginsteadofVHDL：

选择Verilog为模板中用户逻辑设计语言。

2）、GenerateISEandXSTprojcetfilestohelpyoutemplatetheperipheralusingXSTflow：

选择生成ISE工程文件，帮助用户在ISE环境下完成用户逻辑设计，默认这一选项是选中的。

3）、Generatetemplatedriverfilestohelpyouinplementsoftwareinterface：

选择生成软件驱动模板，帮助用户生成必要的驱动软件。

本例中只选取了第一项。

11、完成定制IP的生成

点击“Next”选项，进入到最后的确认界面。

此界面，汇总了定制IPCore的相关的设置，可以浏览一下，然后点击“Finish”选项完成定制IP的相关设置和生成。

12、添加*_top.v文件

完成定制IPCore的生成以及设置后，并不表示此IP是可以使用的，还需要修改以下的相关文件。

打开工程文件中的“pcores”目录，进入“*_v1_00_a”目录，打开“hdl”目录下的“verilog”目录，添加需要的相关“*.v”文件。

13、实现定制IPCore的用户逻辑部分

在XPS中选择：

“Flie”→“Open”

在弹出的对话框中打开“pocore\led_v1_00_a\hdl\verilog\user_logic.v”

如下：

14、修改user_logic.v文件

1）、在user_logic.v中添加用户逻辑的端口。

在user_logic.v端口声明语句中，注释语句“//--ADDUSERPORTSABOVETHISLINE---------------

//--DONOTEDITBELOWTHISLINE------------------”之间为用户总线端口添加区域，将需要的用户端口添加进去，其他的不用去修改。

2）、添加端口方向以及位宽声明：

3）、添加内部端口或者寄存器声明：

4）、调用用户添加的模块以及相关的映射控制：

15、修改*.vhd文件

1）、打开“pocore\led_v1_00_a\hdl\vhdl\led.vhd”然后在“--ADDUSERPORTSABOVETHISLINE------------------

--DONOTEDITBELOWTHISLINE---------------------“之间添加用户端声明。

2）、添加例化user_logic模块端口声明：

3）、添加user_logic端口映射：

16、修改led_v2_1_0.pao文件

1）、打开“pocore\led_v1_00_a\data\led_v2_1_0.pao”

2）、添加“##userlibled_v1_00_aled_topverilog”

17、修改*_v2_1_0.mpd文件

1）、打开“pocore\led_v1_00_a\data\led_v2_1_0.mpd”

2）、添加“##ExternalPORTPORTled="",DIR=O,VEC=[2:

0]”

在完成以上步骤后，在XPS主界面的IPCatalog工程界面的“ProjectLocalPCore”选项前面有一个“+”号，打开后会有“USER”选项，继续打开，可以看到添加的定制IPCore“LED”。

说明已经将定制IPCORE添加到XPS工程中了。

可以像添加XPS提供的IPCore一样使用。

三、添加定制IPCore到XPS工程

1、添加定制IP

选中XPS界面的“IPCatalog\ProjectLocalPcore\USER\LED”IPCore，单击鼠标右键→“addIP”：

弹出的对话框：

点击“Yes”；

可以设定一些相关的数值以及地址，在此选择默认，点击“ok”。

在XPS界面的“systemassenblyview”窗口可以看到新添加的“led_0”的定制IPCore。

2、修改Bus

打开led_0前面的“+”号，在SPLB所对应的“BusName”选项中的下拉菜单中选择“mb_plb”。

3、更改Ports

然后切换到“Ports”界面：

打开led_0前面的“+”号，点击“led”所对应的“ConnectedProtDirection”选项的下拉菜单，选中“ExternalPort”

如果“led_0”前面没有“+”号，请在IPCatalog界面中点击

，刷新！

4、修改Addersses

然后切换到“Addersses”界面：

打开UnmappedAddersses前面的“+”号，点击“led_0”所对应的“Size”选项的下拉菜单，选中“64K”（这个可以任意，按照需求来选）

5、修改*.mhs

然后切换到“project”界面：

打开“MHSFile：

led.mhs”：

如图片的右半部分显示。

“PORTled_0_led_pin=led_0_led,DIR=O,VEC=[2:

0]”

6、ucf约束

在“project”界面：

打开“UCFFile:

data\led.ucf”：

添加：

“Netled_0_led_pin<0>=;Netled_0_led_pin<1>=;Netled_0_led_pin<2>=;”然后将硬件的映射添加上去就可以了。

四、最后：

点击XPS界面左侧的Netlist或者BitStream或者ExportDesign，依次生成Netlist、生成BitStream，ExportDesign（也可直接点击ExportDesign，系统会自动依次执行）