寫在前面
模塊復用是邏輯設計人員必須掌握的一個基本功,通過將成熟模塊打包成IP核,可實作重復利用,避免重復造輪子,大幅提高我們的開發效率,
接下來將之前設計的串口接收模塊和串口發送模塊打包成IP核,再分別呼叫這兩個IP核,構成串口接收--發送循回,依次驗證IP核打包及呼叫是否成功,
原始碼在這:串口(UART)的FPGA實作
Vivado版本:Vivado 2019.2
開發板:xc7a35tfgg484-2
打包
打包串口發送模塊uart_tx
1、首先打開發送模塊的VIVADO工程,確保其編譯無誤(最好進行仿真驗證、上板驗證保證其功能正確性),如下:

2、點擊Tools-----create and package new ip

3、點擊Next

4、選擇選項1,點擊Next,各選項含義:
- 1---將當前工程打包為IP核
- 2----將當前工程的模塊設計打包為IP核
- 3----將一個特定的檔案夾目錄打包為IP核
- 4----創建一個帶AXI介面的IP核

5、選擇IP存放路徑,建議專門建一個檔案夾來管理所有建立的IP核,然后點擊Next

6、點擊OK,然后點擊NEXT,會自動創建一個新工程,用來生成IP核


7、新生成的IP核打包工程如下:

在右邊的界面可以配置一系列引數:
Identification:主要是一系列資訊,如IP名字,開發者、版本號等,因為本文僅作示范,所以我這邊所有資訊都沒改
compatibility:兼容的系列,這里根據自己需求添加所需要的系列芯片就好了,我這邊保持默認
file groups:IP核的檔案架構,可以添加或洗掉檔案,比如添加仿真檔案、例化檔案,說明檔案等,我這邊保持默認
Customization Parameters:定制化引數,可對引數進行自己的配置,如引數名稱啊,型別啊,自定義區間,可選串列等,

點擊BPS----edit parameter,對引數進行配置(該引數為串口模塊的波特率)

將格式Format改為long型別,再勾上Specify Range,Type改成List of values,再添加3個引數(僅作示范)--4800、9600、115200,再將默認值Default value改為9600,這樣就將該引數配置成了可選引數,默認9600,可選值:4800、9600、115200,
再使用同樣的方法將引數CLK_FRE(模塊時鐘頻率)改為long型別,默認50000000.


Ports and Interfaces:這里展示了IP的介面,可根據需求添加、洗掉介面或者總線,

需要說明的是,這里很容易報警告:

這個警告是因為IP核打包器在設計中推斷出了時鐘埠或是復位埠,例如:如果信號名稱包含以下任何一種:[ ]clk,[ ]clkin, [ ]clock[ ], [ ]aclk 或 [ ]aclkin,那么IP打包器就會為將其判斷成為時鐘介面,被自動判斷出的介面,IP打包器會傾向于認為你使用AXI介面來處理這個信號,因為IP打包器工具主要是針對于AXI介面,所以如果你的IP中并不使用AXI總線,這兩條警告可以直接忽略,在實際的IP中不會有任何的影響,
Addressing and Memory:地址分配和儲存映射,本設計用不到,直接跳過,感興趣的可以看XILINX的手冊UG1118,
Customization GUI:引數設定的GUI界面,可以對以后配置IP核的界面做一個修改,可以看到,紅框內的引數都是我設定好的默認值,

Review and Package:IP核總覽及生成界面,點擊Package IP完成IP打包

IP核成功打包,如下:

打包串口接收模塊uart_rx
使用同樣的方法把串口接收模塊也打包成IP,
呼叫
接下來分別呼叫這兩個IP核,構成串口接收--發送循回,依次驗證IP核打包及呼叫是否成功,
首先新建一個工程,點擊Settings----IP----Repository, 添加IP核所在路徑:

點擊 create block design,新建一個BD模塊,建議名稱與專案名稱一致,

在BD編輯視窗添加IP,搜uart就出現了我們打包的兩個IP核:
分別添加串口發送模塊和串口接收模塊:
把對外的四個埠(clk,rst,txd,rxd)引出來,右擊sys_clk,點擊make external ,其他三個埠操作一致;再把對應的線連接,然后點擊regenerate layout:

這里我們的 Block Design 就設計完成了,在 Diagram 視窗空白處右擊,然后選擇“Validate Design” 驗證設計,驗證完成后彈出對話框提示“Validation Successful”表明設計無誤,點擊“OK”確認,最后按 快捷鍵“Ctrl+S”保存設計,
接下來在 Source 視窗中右鍵點擊 Block Design 設計檔案“system.bd”,然后依次執行“Generate Output Products”和“Create HDL Wrapper”,
然后添加管腳約束,生成bit流檔案,
測驗
下載bit流檔案,使用串口除錯助手發送一包資料給FPGA,理論上FPGA馬上回相同的資訊給串口除錯助手(此時串口波特率9600):

回傳設計階段,點擊IP核框圖,將波特率改為115200,如下:

重新生成并下載bit流檔案,使用串口除錯助手發送一包資料給FPGA,理論上FPGA馬上回相同的資訊給串口除錯助手(此時串口波特率115200):

參考資料:
UG1118----Creating and Packaging Custom IP
米聯客----XILINX 7 系列 FPGA 基礎入門
轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/ruanti/354588.html
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