如何在XPS中调用HDL语言编写的模块 - 全文

硬件平台：ZedBoard

开发环境：XPS + ISE

操作系统：WinXP SP3

一直说要研究官方的例子XAP792，也确实在断断续续地学习着，现在硬件基本搞明白了，在公司也已经做出了测试画面。在搭建硬件平台的时候碰到了一些问题，本文要探讨的是这些问题当中比较重要的一个：如何在XPS中调用HDL语言编写的模块。

在网上搜索“XPS ISE 协同工作”相关资料的时候，搜到过这样的说法：

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为了和ise协同工作，edk和ise也是有两种结合方式：

(1) ise中添加处理器，处理器结构部分会自动在xps中运行配置，此时fpga作为顶层模块。

(2) 输出edk设计到ise。当在xps中产生网表和比特流后，可以运用命令project options,选择export to project navigator.生成一个 system.ise 工程。注意有两个文件.bit和system.bmm文件。此时，需要在ise软件中重新打开工程，然后综合布局布线生成.bit硬件文件和.bmm文件，然后再下载到fpga。而elf不变下载到fpga。下载时，可以在ise中，把.bit和system_bd.bmm硬件部分下载以及把elf软件比特下载到fpga中即可。也可以在xps中下载硬件，此时只需利用命令xps菜单中的 import from project navigator 把两个文件复制一下到implention文件夹下即可。

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可能是由于版本更新的问题，我在14.2版本的XPS和ISE中不知道怎么实现上述两种操作，最终是这样完成设计的：

step1：在ISE中设计所需要的逻辑模块；

step2：利用XPS的IP核向导，将ISE所做的设计导入到XPS，生成一个新的IP核；

step3：添加该IP核，和其他模块组合，完成硬件平台的搭建。

下面给一个例子吧，还是以VGA画面测试为例，这次和以往不同的是设计逻辑时使用了参数，通过改变参数改变模块的输出，避免了修改HDL代码的弊端。这也做也是有原因的：ISE设计完毕并导入至XPS之后，再修改HDL代码的时候，XPS检测不到相应的改动。有同病相怜的网友在网上提问得到这样的回答：“用户自定义ip核最好在wizards里面修改，因为会涉及到很多配置文件，你可能没有修改完全。”这个问题我还没有深入研究，明天弄个带DVI接口的显示器回来之后再搞XAP792，应该还要面对这个问题，到时候再摸索解决办法。

以前都是使用PlanAhead搭建整个硬件平台，但是由于实质性的工作还是由XPS完成，所以，我就抛弃了PlanAhead，最近一直在用XPS搭硬件，完了导出至SDK就可以了。

ISE部分：

这一部分我就不多说了，前面已经给过一个利用PL实现简单VGA测试的教程了，操作是一样的。ISE主要是用来验证所设计的模块是否存在逻辑错误和语法、语义错误。下文我直接拿一个验证无误的vtc.v做示例。

XPS部分：

其实操作方法和使用PlanAhead调用XPS是一样的，由于是第一次这样做，仍然记录一次详细的操作流程。

1、新建工程

1.1、打开XPS：弹出下图所示的引导画面：

 

1.2、"the Base System Builder wizard " 创建一个新的XPS工程：点击上图红色方框中的新建工程连接，弹出下图所示的对话框：

 

1.3、设置工程文件的保存路径，完毕后点击OK，进入下一步：

 

1.4、选择开发板，完了点击Next，弹出的是外设配置界面，如下图所示：

 

这里我们没有用到开关或是LED，所以把两个都删掉：选中之后，点击Remove即可，设置完毕后点击Finish，出现下图所示的画面：表示正在生成各种工程文件。

 

1.5、接下来就来到了无比熟悉的界面：

 

至此，工程建立完成。

2、导入逻辑模块

2.1、菜单Hardware，选择Create or Import Peripheral

 

弹出新建/导入外设向导，如下图所示：

 

2.2、都是一些描述信息，没太大用，直接Next，这里要选择新建还是导入，我这里选择导入，如下图所示：

 

2.3、接下来要选择外设的存储路径，为了方便起见，我选择存储在XPS的工程文件夹内。点击Next，进入下一步。

 

2.4、为IP命名，注意IP的名称最好和顶层模块的名称相同，向导是这么提示的。

 

2.5、选择文件类型：一般默认选择HDL就可以了。

 

2.6、选择在下一步指定HDL文件。

 

2.7、点击Add Files，找到需要被导入的HDL文件，我这里是vtc.v

 

找到vtc.v后，点击打开，或者双击，返回。核对一下信息，如果正确，点击Next进入下一步：

 

2.8、选择总线类型，由于我做的这个是总线无关的纯逻辑模块，所以要去掉“Select Bus Interface”前面的√，如下图所示。点击Next，进入下一步。

 

2.9、配置中断：这里没有用到，所以去掉“”前面的√，如下图所示。点击Next，进入下一步。

 

2.10、初始化参数：

 

我的所有参数都有默认值，所以这里不需要再次赋值，直接Next

2.11、配置IO ports：看一下提示自己操作就好了，这里我没有任何操作，没有设置默认连接等，对端口的操作在XPS中完成。直接进入下一步。

 

2.12、终于完了：看到IP信息汇总页面了，点击Finish就可以了。

 

到XPS的IP Catalog下查看一下，发现vtc已经被做成一个IP了：

 

下面我就不多说了，一般而言还需要看情况修改IP的MPD文件，修改MPD文件之后再将IP添加到系统中进行模块间的连接。