在Vivado中创建计数器IP核

简介
在 Vivado 软件中，我们可以很方便的通过创建和封装 IP 向导的方式来自定义 IP 核。
自定义 IP 核可以定制化系统设计，以达到设计重用的目的，可以很大程度上简化系统设计和缩短产品上市的时间。
本实验中可以创建一个带有 AXI4 接口的 IP 核，用于 PS 和 PL 的数据通信。本次实验选择常用的方式，即创建一个带有 AXI 接口的 IP 核，该 IP 核通过 AXI 协议实现 PS 和 PL 的数据通信。AXI 协议是一种高性能、高带宽、低延迟的片内总线。

实验任务
本章的实验任务是通过自定义一个 COUNT IP 核，使其间隔1s计数1次，并切CPU可以实时读取计数结果。

硬件设计
step1：创建一个新的 IP 核

1-1 打开 Vivado，进入 Vivado 界面后，点击“Tasks”栏中的“Manage IP”。在弹出的选项中选择“New
IP Location…”。如下图所示：

1-2 在弹出的界面中选择“Next”，然后设置 Manage IP 核的属性，在“IP Location:”一栏指定工程的
路径，路径为：F:/ZYNQ/ Embedded_System/custom_ip，其它保持默认即可。点击“Finish”完成 Manage IP工程的创建，如图 所示。注意，Part 一栏中设置开发板的型号，在后面的工程中会重新指定，这里直接保持默认。

此时弹出确认工程路径的界面，点击“OK”按钮完成工程的创建。如下图所示：

1-3 工程创建完成后，运行创建和封装 IP 向导。点击菜单栏的“Tools”，选择“Create and Package New
IP”，在弹出的界面中，点击“NEXT”。如图 所示：

1-4 接下来选择封装 IP 或者创建一个带 AXI4 接口的 IP 核，我们这里选择创建一个带 AXI 接口的 IP
核，选中“Creat a new AXI4 peripheral”，并点击“NEXT”按钮。如下图所示：

1-5 接下来分别设置 IP 核名称（Name）、版本号（Version）、显示名（Display name）、描述（Description）
和路径（IP location）。在 Name 一栏设置 IP 核的名称，本次实验的功能是控制 PL LED 呈现呼吸灯的效果，
因此这里在 Name 一栏 ，将 名称 改为 “ count_ip ”， 此时 Display name 一 栏会 自动 更改 为
“count_ip_v1.0”。其它的设置直接保持默认即可，点击“NEXT”按钮，如下图所示：

1-6 接下来对 AXI 接口进行设置。

Name（名称）：这里修改成 S00_AXI。
Interface Tpye（接口类型）：共三种接口类型可选，分别是 Lite、Full 和 Stream。
①AXI4-Lite 接口是简化版的 AXI4 接口，用于较少数据量的存储映射通信；
②AXI4-Full 接口是高性能存储映射接口，用于较多数据量的存储映射通信；
③AXI4-Stream 用于高速数据流传输，非存储映射接口。本次实验只需少量数据的通信，因此接口类型选择默认的 Lite 接口。
Interface Mode（接口模式）：接口模式有 Slave（从机）和 Master（主机）两种模式可选，AXI 协议是主机和从机通过“握手”的 方式 建立连接，这里选择默认的 Slave 接口模式。
Data Width（数据宽度）：数据位宽保持默认，即 32 位位宽
Memory Size（存储器大小）： 在 AXI4-Lite 接口模式下，该选项不可设置。
Number of Registers（寄存器数量）：用于配置 PL LED 呼吸灯寄存器的数量，这里保持默认。
点击“Next”按钮。

1-7 最后弹出封装接口的总结描述和下一步操作选项的界面。这里保持默认，即将 IP