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Vivado使用技巧分享:OOC綜合技術運行流程

電子設計 ? 來源:CSDN 博主 ? 作者:FPGADesigner的博客 ? 2021-01-02 09:03 ? 次閱讀
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創(chuàng)建綜合運行
一個“運行(run)”是指定義和配置設計在綜合過程中的各方面,包括:使用 的Xilinx器件、應用的約束集、啟動單個或多個綜合的選項、控制綜合引擎結果的選項。點擊Flow菜單中的Create Funs,或在Design Runs窗口中:

o4YBAF9uIvaAJx_cAABLFGO4fo4358.png

點擊工具欄中的+,即可打開新建運行窗口:

pIYBAF9uIviATYemAACONvLvDRU169.png

選擇Synthesis,點擊Next,打開配置綜合運行的窗口:

pIYBAF9uIvmAPVxqAABnSnw_Kno694.png

設置名稱、約束集、器件和策略,如果希望該運行為激活狀態(tài),則選中Make Active。運行的默認名稱為synth_1、synth_2等等。點擊Next彈出啟動運行窗口:

pIYBAF9uIvqAOmfuAABdFjij23U942.png

Launch directory選擇啟動運行的目錄;Number of jobs設置了可以同時啟動多少個運行(run);Generate scripts only表示僅生成運行腳本(Windows下為bat文件,Linux下為sh文件);Do not launch now只會保存先前的設置,暫時不會啟動運行。運行的相關情況都顯示在Design Runs窗口中。

o4YBAF9uIvyAEpA-AABMQ7HyC0Q273.png

該窗口顯示了工程中所有的綜合和實現(xiàn)運行,進行配置、管理和啟動。一個綜合運行可以包含多個實現(xiàn)運行,窗口中報告了相關的運行狀態(tài)(not started、in progress、complete或out-of-date)。修改源文件、約束或工程設置都會導致狀態(tài)變?yōu)閛ut-of-date。

雖然可以有多個綜合和實現(xiàn)運行,但是都只能有一個為active狀態(tài),所有 的報告顯示的都是active運行的相關信息。比如Project Summary窗口中的編譯、資源等總結信息都屬于當前狀態(tài)為active的運行。選擇一個運行,右鍵->Make Active可以設置活躍狀態(tài)。

同樣,F(xiàn)low Navigator和Flow菜單中的Run Synthesis也是啟動狀態(tài)為Active的運行。如果需要啟動其它運行,只能通過Design Runs窗口。

使用OOC綜合技術
OOC(Out-of-context)是Vivado提供的一項技術,選擇將HDL對象當作一個隔離模塊運行,完成自底向上的綜合流程。OOC具有如下特點:

  • 底層的OOC模塊相對于頂層模塊獨立運行,并且擁有自己的約束集合;
  • 運行了OOC模塊之后,再運行頂層模塊綜合時可以直接調(diào)用OOC綜合結果,而不需要重新運行一次綜合(除非修改了RTL設計或約束)。

由于不需要每次綜合時都運行整個設計,這項技術可以大大減少頂層模塊的綜合運行時間。IP核就是典型的采用OOC技術的代表,配置好IP核后可以選擇綜合模式為global(與頂層設計一起綜合)或Out-of-context(作為獨立模塊綜合),最好的做法就是選擇后者,以減少整體設計的綜合運行時間。

選擇需要添加到OOC運行的模塊,右鍵->Set As Out-Of-Context for Synthesis,彈出如下窗口:

pIYBAF9uIv2ADGhNAABR_wuSsjU374.png

其中Clock Constraint File必須創(chuàng)建一個新的XDC文件或在下拉菜單中選擇一個已經(jīng)存在的XDC文件,該約束文件中要有該模塊時鐘信號的相關約束。點擊OK后,該模塊會出現(xiàn)在Design Runs窗口的Out-of-Context Module Runs目錄中,還有Compile Order窗口的Block Sources目錄中。

當運行了OOC綜合后,會產(chǎn)生底層模塊的綜合網(wǎng)表和存根文件(stub文件)。存根文件僅描述了底層模塊的輸入和輸出,在綜合頂層模塊時,通過存根文件來調(diào)用底層模塊,模塊內(nèi)部當作黑盒子看待。運行實現(xiàn)時,Vivado會將OOC模塊的綜合網(wǎng)表插入到頂層網(wǎng)表中,從而完成設計。

導入網(wǎng)表文件
可以通過實例化低層次網(wǎng)表或第三方網(wǎng)表來手工構造一個自底向上的設計流程。但需要知道,Vivado綜合工具不會綜合和優(yōu)化網(wǎng)表,因此XDC約束和綜合屬性也不會對導入的網(wǎng)表產(chǎn)生作用。事實上,Vivado綜合時既不會讀取也不會修改網(wǎng)表中的內(nèi)容??梢园凑杖缦铝鞒掏瓿上嚓P處理:
1. 創(chuàng)建低層次網(wǎng)表:創(chuàng)建一個工程,以要導入的網(wǎng)表作為頂層模塊,將Settings->Synthesis->More Options設置為-mode out_of_context。這樣綜合時不會為該模塊產(chǎn)生I/O緩存器。綜合后,在Tcl控制臺輸入write_edif name.edf。
2. 設計中實例化低層次網(wǎng)表:頂層設計需要將低層次模塊作為黑盒子實例化,類似于前面提到的stub文件。因此需要創(chuàng)建一個Verilog/VHDL文件,僅定義網(wǎng)表的端口,信號名稱必須與網(wǎng)表中的端口名稱完全匹配。
3. 組合為完整設計:當創(chuàng)建了OOC模式的低層次網(wǎng)表,并且在頂層設計中正確地實例化后,將第一步導出的edif網(wǎng)表添加到工程中。綜合后,Vivado會將網(wǎng)表合并到頂層設計中。

Vivado IP和第三方綜合工具
大多數(shù)Xilinx發(fā)布的IP核采用IEEE P1735進行加密,只有Vivado綜合工具才支持對IP核的綜合,第三方綜合工具不能綜合Vivado中的IP核。如果想把Vivado中的IP核在第三方綜合工具中實例化,可以參考如下步驟:
1. 在Managed IP工程中(Vivado首頁->Tasks->Manage IP)創(chuàng)建并配置好IP核。
2. 生成IP核的輸出文件,包括綜合設計檢查點(DCP文件)。Vivado會創(chuàng)建一個stub文件(*_stub.v/*_stub.vhd),該文件會包含一些指令阻止從該文件中推斷出I/O緩存器。根據(jù)使用的第三方綜合器可能需要修改此文件。
3. 使用Vivado綜合帶有stub文件的Xilinx IP核。
4. 使用第三方綜合工具產(chǎn)生的網(wǎng)表和Xilinx IP核的DCP文件一起運行實現(xiàn)步驟。

編輯:hfy


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