vivado 充分利用 IP 核

充分利用 IP 核

使用预先验证的 IP 核能够大幅减少设计和验证工作量，从而加速产品上市进程。如需了解更多有利用 IP 的信息，请参

阅以下资源：

•

《 Vivado Design Suite 用户指南：采用 IP 进行设计》 (UG896) [ 参照 12]

•

《 Vivado Design Suite 用户指南：采用 IP 集成器设计 IP 子系统》 (UG994) [ 参照 28]

• Vivado Design Suite QuickTake 视频教程：在 Vivado 中配置和管理可重用 IP

规划 IP 要求

对任何新工程而言，规划 IP 要求都是最重要的环节之一。

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根据所需功能以及其它设计目的评估赛灵思或其它第三方合作伙伴提供的 IP 选项，例如：

°

与现可用的 IP 核相比，定制逻辑是否更好？

°

用业界标准格式封装定制设计，便于在多个工程中重复使用是否有意义？

•

考虑需要使用的接口，比如存储器接口、网络接口和外设接口。

重要提示： 为确保这些工具进程正确地处理 IP 专用约束，为项目添加 .xci 或 .xcix IP 源文件。在使用 IP 工作时，勿将 IP

生成的输出 DCP 文件作为项目源。

AMBA AXI

赛灵思已对符合开放式 ABMA ® 4 AXI4 互联协议的 IP 接口进行了标准化。这种标准化能够简化赛灵思和第三方提供商

提供的 IP 的集成工作并最大化系统性能。为有效地映射到自己的 FPGA 器件架构中，赛灵思与 Arm 共同制定了 AXI4 、

AXI4-Lite 和 AXI4-Stream 规范。

AXI 专为高性能、高时钟频率系统设计制定，适用于高速互联。 AXI4-Lite 是 AXI4 的精简版，主要用于接入控制寄存器

和状态寄存器。

AXI-Stream 用于从主器件到从器件的单向数据流。典型应用包括 DSP 、视频和通信。

Vivado Design Suite IP 目录

IP 目录是存放赛灵思提供的 IP 核的唯一地方。您可在 IP 目录中找到用于嵌入式系统、 DSP 、通信和接口等的 IP 核。

在 IP 目录中可以查阅所有可用 IP 核，阅读有关任何 IP 的产品指南、变更日志、产品网页和问答记录。

可以通过 GUI 或 Tcl shell 访问和自定义 IP 目录中的 IP 核。 Tcl 脚本能够自动完成 IP 核的自定义工作。

定制 IP

赛灵思使用业界标准的 IP-XACT 格式交付 IP ，并提供 IP 封装器，用于封装定制 IP 。相应地，您也可以把自己定制 IP 核

添加到 IP 目录中，并创建可供团队或整个公司共享的 IP 库。来自第三方提供商的 IP 也可以添加到此目录中，前提是

它封装在 IP 封装器中，即使它已经是 IP-XACT 格式。

从 IP 目录选择 IP

所有赛灵思和第三方厂商的 IP 按 “ 通信和网络 ” 、 “ 视频和图像处理 ” 、 “ 汽车 ” 以及 “ 工业 ” 等不同应用进行分类。根据该编

目方法可以浏览 IP 目录，查看自己感兴趣区域的 IP 核。

IP 目录中的大部分 IP 都是免费提供的。但部分高价值 IP 要收取相应的成本并需要许可证。 IP 目录会告知用户 IP 是否

需要购买以及许可证的状态。在从 IP 目录中选择 IP 的时候，应根据设计要求以及特定 IP 的功能考虑下列关键特性：

•

该 IP 所需的芯片资源 （见相应的 IP 产品指南）

•

器件是否支持该 IP ？是否考虑了速度等级？ （ IP 选择往往决定速度等级选择）？如果支持，最大可实现的吞吐量

以及最高频率 (Fmax) 是多少？

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设计中所需的与电路板上辅助芯片通信的外部接口标准：

°

以太网、 PCIe 等业界标准接口。

°

存储器接口：存储器接口的数量、尺寸和性能。

°

Aurora 等赛灵思专有接口。

注释： 也可选择设计自己的定制接口。

• IP 支持的片上总线协议 （应用接口）

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与设计其余部分互动所需的片上总线协议。例如：

°

AXI4

°

AXI4-Lite

°

AXI4-Stream

•

如果涉及多重协议，要使用 IP 目录中的基础架构 IP ，可能必须选择桥接 IP 核。例如：

°

AXI-AHB 桥接

°

AXI-AXI 互联

°

AXI-PCIe 桥接

°

AXI-PLB 桥接

自定义 IP

可通过 GUI 或通过 Tcl 脚本自定义 IP 。

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“ 使用定制 GUI”

•

“ 使用 Tcl 脚本 ”

使用定制 GUI

使用图形界面是查找、搜索和自定义 IP 的最简单的途径。每个 IP 都有为其自定义的一套标签或页面。同时提供相关的

配置选项。如下图所示，定制窗口的示例。为 IP 创建唯一的定制方案，生成对应的 XCI 文件。随后用这个 XCI 文件就

可以为 IP 生成各种类型的输出结果。

使用 Tcl 脚本

基本上每个 GUI 操作都会发出一条 Tcl 命令。 IP 创建包括设置所有定制选项，无需用户干预，即可用 Tcl 脚本自动完成。

用户需要知道配置选项的名称及允许设置的值。一般情况下，用户首先通过 GUI 定制 IP ，然后创建脚本。在生成 Tcl 脚

本之后，用户就可以方便地根据自己的需要修改脚本，比如修改数据大小。

采用 Tcl 脚本创建 IP 方便实现自动化，比如在使用版本控制系统的时候。如需了解更多有关源代码管理和版本控制的

信息，请参阅 《 Vivado Design Suite 用户指南：设计流程简介》 (UG892) [ 参照 8] 中的 链接 。

IP 版本和版本控制

IP 自定义完成后，工具会生成一个包含所有所选参数值的 XCI 文件。每个 Vivado IDE 版本仅支持一个版本的 IP 。因此赛

灵思建议用户使用最新的 IP 版本。如果用户使用较早的 IP 版本，就应保存较老版本的全部输出结果。如需了解更多有

关源代码管理和版本控制的信息，请参阅 《 Vivado Design Suite 用户指南：设计流程简介》 (UG892) [ 参照 8] 中的 链接 。

重要提示： 对于 7 系列器件中的存储器 IP ，除了 XCI 文件之外，还会创建 PRJ 文件。当使用具有 7 系列存储器 IP 的版

本控制时，请将 PRJ 文件保存在与 XCI 文件相同的目录中。