强大的Vivado IP工具——自定义IP的使用

首先，要指出，本文不描述任何IP的功能与使用。

 

在开发一个大型FPGA项目时，多人协作是必不可少的。这个时候，如何提交设计给负责集成的人，是项目开发中最关键的问题之一。

常用的一个方法是，提交网表。网表的提交可以算是相当方便的操作了，这在ISE的时期还体会不到，但到了Vivado中，正如amazing icecream在博文http://blog.chinaaet.com/detail/37153中描述的，dcp的引入，让网表这一非常好用的功能发挥了其应有的作用。对于部分设计，直接使用dcp提交设计，已经足够。

但正如amazing icecream在博文http://blog.chinaaet.com/detail/37165中描述的，dcp不支持嵌套这一问题，成为Vivado在工程化管理中最严重的问题之一。比如，如果遇到如下的设计

设计中包含了两个IP的xci。如果IP使用的OOC模式，则和dcp模块一样，都使用网表提交给顶层ADC_SPI。如果再将ADC_SPI模块打包成dcp，就会出现dcp文件的嵌套。调用ADC_SPI这个dcp网表时，会出现错误，无法读取其中的dcp模块的信息。

这就意味着，使用dcp的模块，只能是纯代码的模块，无法使用任何IP，哪怕是FIFO、BRAM之类的简单IP。另外，dcp也无法多次提交，所有开发者只能提交一次dcp网表，而无法层级提交dcp网表。

所以，本文介绍一下IP Packager这个工具，来解决上述的工程问题。目前的IP Packager仍然不支持包含dcp网表，但是生成子dcp网表的工程也可以封装为IP，所以可以用IP的方法来层级嵌套。

IP Packager，用来将自己的设计打包，封装成IP。然后在IP Catalog中导入后就可以与Xilinx提供的IP一起使用。其操作相对简单，难度低，可操作性很强。该工具为Vivado独有，ISE似乎没有类似的工具可以使用。

如何使用呢？首先，准备一个设计，由于IP Packager在封装IP时并不会检查设计是否有问题，比如是否有源文件确实等，需要开发者自己确认设计是否完整。

然后在菜单栏中选择“Tool”->“Create and Package IP…”，如下图所示。

弹出如下界面，有兴趣可以自行阅读说明或参考相关文档，点击Next

在下一个界面中，选择第一项，然后点击Next。这里说明一下，第一项是将工程封装成IP，第二是将某个目录下的源文件封装成IP，第三项是封装AXI4的外设，有兴趣可以自行阅读说明文字或查询文档。

下一界面选择IP的路径，用于日后导入IP文件，同时选择仅包括xci文件还是包括所有IP已经生成的网表。这里选择“Include .xci files”

最后一页点击Finish即可

设置完成之后，可以发现在Project Manager窗口下的Hierarchy标签中，会多一个IP-XACT，下面会有一个component.xml，其中保存着封装IP的信息。

在Package IP的主界面里，列出了IP的定制化选项

在第一项中，可以设置IP的信息，其中Categories是导入后IP存放的位置，默认为BaseIP，及IP Catalog导入后，可以再BaseIP中找个该IP

需要注意的是第二项“IP Compatibility”，点开后如下图所示。

从图中可以看到，此IP在封装时是兼容Zynq系列的，但是不兼容其他系列，为了让其支持其他系列的FPGA，可以右键弹出菜单，点击“Add Family”。

在弹出的“Choose Family Support”中选择希望添加的FPGA。

在最后一步“Review and Package”中，点击下方的edit packaging settings， 可以打开设置界面。

在蓝色框中，勾选“Create archive IP”即可生成zip压缩文件，用来保存IP信息，便于存档及使用。点击OK后回到Vivado主界面，然后点击Re-package IP即可刷新输出文件。

此时, IP封装的工作已经全部完成。

IP封装好以后，下一步就是如何调用该IP。首先打开IP Catalog。无论是单独建一个管理IP的工程，还是在Project Manager中点击IP Catalog，都可以。

进入IP Settings，界面如下图所示

在“Repository Manager”标签中，点击“Add Repository…，如上图蓝框所示。

添加好刚才进行IP封装的路径后，即可自动识别出IP

点击OK返回IP Catalog主界面，即可在IP Catalog中找到相关IP。注意，只有IP兼容FPGA芯片时，该IP才会显示在IP Catalog中。比如IP封装式选择的是V7，主工程是K7，则无法使用；但是IP封装中添加兼容K7后，主工程是K7时就可以在IP Catalog中找到该IP

IP Packager的问题是，代码无法加密，不具有类似dcp的不可读功能。

考虑到Vivado目前仍然比较新，不排除在今后的版本中添加IP Packager的加密功能和dcp的嵌套功能。

如有兴趣，赶快去定制自己的IP Core吧。

转载：http://blog.chinaaet.com/ad604/p/37169