5-1 创建和打包AXI Interface IP

原创 于 2025-01-17 18:37:06 发布 · 910 阅读 · 4 ·
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创建和打包AXI Interface IP的前流程和后流程

  • step 1 ： 选择类型

    • 在这里插入图片描述

    • 1： 将当前的工程打包成IP

    • 2： 将当前的BD工程打包成IP

    • 3： 将指定的源码打包成IP

    • 4： 创建一个新的AXI 接口IP

    • 其中3和4是比较常用的，本次记录如何创建一个新的AXI 接口IP, 其他的操作流程差不多

  • step 2： 设置基本信息

    • 在这里插入图片描述

    • 1: IP的名字

    • 2: 在IP Catalog中的名字

      • 在这里插入图片描述

  • step 3 ：设置接口参数

    • 在这里插入图片描述

      • <
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<think>我们正在讨论如何在Vivado中创建支持AXI4接口的自定义IP核。根据用户上一次的问题，他已经在Block Design中添加了RTL模块，现在想要创建一个带有AXI4接口的IP核。根据引用[1]和引用[2]，我们可以总结出以下步骤： ### 创建支持AXI4接口的自定义IP核的步骤 #### 1. **启动创建IP向导** - 在Vivado中，选择菜单栏的 **Tools** -> **Create and Package New IP**。 - 选择 **Create a new AXI4 peripheral**（创建新的AXI4外设）[^1][^2]。 #### 2. **配置IP基本信息** - 设置IP名称、版本、描述等信息。 - 指定IP的存储位置（通常选择当前工程目录）[^2]。 #### 3. **配置AXI4接口** - **Interface Type**：选择AXI4接口类型（Lite、Full或Stream）[^2]。 - **Interface Mode**：选择主（Master）或从（Slave）模式[^2]。 - **Data Width**：设置数据位宽（通常为32位）[^2]。 - 如果需要多个AXI接口，可以使用中间的加减号添加[^2]。 #### 4. **编辑IP** - 选择 **Edit IP**，Vivado将打开一个新的工程，其中包含AXI4接口模板[^1]。 #### 5. **添加自定义逻辑** - 在生成的模板中，找到用户逻辑部分（通常在`user_logic.v`或`myip_v1_0_S00_AXI.v`等文件中）[^1]。 - 在指定位置（如引用[1]中提到的第7行、第18行、第48行、第52行等）添加自定义参数和端口定义[^1]： - 添加自定义参数（如第7行）： ```verilog parameter integer USER_PARAM = 32; // 自定义参数 ``` - 添加用户端口（如第18行）： ```verilog output wire [7:0] custom_output, input wire [3:0] custom_input, ``` - 在端口映射中例化用户端口（如第48行）： ```verilog .custom_output(custom_output), .custom_input(custom_input), ``` - 在模块定义中添加端口声明（如第52行）： ```verilog output wire [7:0] custom_output, input wire [3:0] custom_input, ``` #### 6. **实现用户逻辑** - 在模板中预留的位置（如引用[1]提到的第401行）添加自定义逻辑[^1]： ```verilog // 用户逻辑实现 always @(posedge S_AXI_ACLK) begin if (S_AXI_ARESETN == 1'b0) begin // 复位逻辑 end else begin // 正常操作逻辑 end end ``` #### 7. **保存并综合** - 保存所有修改后的文件。 - 运行综合（Synthesis）以确保逻辑正确[^1]。 #### 8. **打包IP** - 返回IP打包界面（Package IP），配置IP的兼容性、文件组等。 - 在 **Review and Package** 部分，选择 **Package IP** 完成封装[^1][^2]。 #### 9. **在工程中使用自定义IP** - 将自定义IP添加到IP库中（Vivado会自动识别）。 - 在Block Design中，通过 **Add IP** 搜索并添加自定义IP。 #### 关键注意事项 1. **接口同步** - 所有用户逻辑必须使用AXI时钟 `S_AXI_ACLK` 和复位 `S_AXI_ARESETN`。 - 跨时钟域信号必须进行同步处理。 2. **寄存器映射** - AXI接口通过寄存器与用户逻辑交互。在地址映射中定义寄存器： ```verilog // 示例：在地址偏移0处定义一个可读写寄存器 reg [31:0] slv_reg0; always @(posedge S_AXI_ACLK) begin if (S_AXI_ARESETN == 1'b0) slv_reg0 <= 0; else if (slv_reg_wren && (axi_awaddr[11:0] == 12'h000)) slv_reg0 <= S_AXI_WDATA; end ``` 3. **验证设计** - 使用 **Validate Design** 检查连接。 - 添加ILA核进行实时调试。 ### 示例：AXI4-Lite从设备接口 ```verilog // 用户逻辑部分示例 module myip_v1_0_S00_AXI #( parameter integer C_S_AXI_DATA_WIDTH = 32, parameter integer C_S_AXI_ADDR_WIDTH = 5 )( // AXI4-Lite 接口信号 input wire S_AXI_ACLK, input wire S_AXI_ARESETN, input wire [C_S_AXI_ADDR_WIDTH-1:0] S_AXI_AWADDR, // ... 其他AXI信号 // 用户自定义端口 output reg [7:0] custom_output ); // 寄存器定义 reg [C_S_AXI_DATA_WIDTH-1:0] slv_reg0; // 写逻辑 always @(posedge S_AXI_ACLK) begin if (!S_AXI_ARESETN) begin slv_reg0 <= 0; end else if (写使能条件) begin slv_reg0 <= 写入数据; end end // 用户逻辑：将寄存器的低8位输出 always @(posedge S_AXI_ACLK) begin custom_output <= slv_reg0[7:0]; end endmodule ``` ### 相关问题 1. 如何为AXI4接口添加多个寄存器？ 2. 如何在AXI4从设备中实现读写分离逻辑？ 3. 如何验证自定义AXI4 IP核的功能？ 4. 如何优化AXI4 IP核的时序性能？ 通过以上步骤，您可以在Vivado中创建并封装一个支持AXI4接口的自定义IP核，并在Block Design中使用它。</think>### 在 Vivado 中创建支持 AXI4 接口的自定义 IP 核 以下是创建支持 AXI4 接口的自定义 IP 核的详细步骤（基于 Vivado 2020.1+ 版本）： #### 步骤 1：启动 IP 创建向导 1. 打开 Vivado 工程 2. 顶部菜单选择 **Tools → Create and Package New IP** 3. 选择 **Create a new AXI4 peripheral**（创建新的 AXI4 外设）[^1][^2] ```mermaid graph LR A[Tools] --> B[Create and Package New IP] B --> C[Create new AXI4 peripheral] ``` #### 步骤 2：配置 IP 基本信息 1. **IP 名称**：输入自定义名称（如 `my_axi_ip`） 2. **版本**：默认 1.0 3. **存储位置**：选择当前工程目录或自定义路径 4. **描述**：添加简要功能说明 #### 步骤 3：配置 AXI4 接口参数[^2] | 参数 | 选项 | 推荐值 | |------|------|--------| | **Interface Type** | Lite/Full/Stream | Full（完整功能） | | **Interface Mode** | Master/Slave | Slave（从设备） | | **Data Width** | 32/64/128/... | 32（通用场景） | | **寄存器数量** | 4-256 | 根据需求设置 | | **启用中断** | ✓ | 需要时勾选 | > 点击 **+** 可添加多个 AXI 接口 #### 步骤 4：编辑 IP 模板 1. 选择 **Edit IP** → 自动打开新工程 2. 关键文件位置： - `my_axi_ip_v1_0.v`：顶层封装 - `my_axi_ip_v1_0_S00_AXI.v`：AXI 接口逻辑 3. 添加用户逻辑： ```verilog // 在 my_axi_ip_v1_0_S00_AXI.v 中添加自定义逻辑 // 第 18 行附近添加用户端口 output wire [7:0] custom_out, input wire [3:0] custom_in, // 第 48 行附近例化用户端口 .custom_out(custom_out), .custom_in(custom_in), // 第 401 行附近实现用户逻辑 assign custom_out = slv_reg0[7:0]; // 示例：输出寄存器0的值 ``` #### 步骤 5：配置寄存器映射（关键） 在 `my_axi_ip_v1_0_S00_AXI.v` 中定义寄存器： ```verilog // 寄存器定义（示例） reg [C_S_AXI_DATA_WIDTH-1:0] slv_reg0; reg [C_S_AXI_DATA_WIDTH-1:0] slv_reg1; reg [C_S_AXI_DATA_WIDTH-1:0] slv_reg2; // 寄存器读写逻辑 always @(posedge S_AXI_ACLK) begin if (S_AXI_ARESETN == 1'b0) begin slv_reg0 <= 0; slv_reg1 <= 0; end else begin if (slv_reg_wren) // 写使能 case (axi_awaddr[ADDR_LSB+:OPT_MEM_ADDR_BITS]) 2'h0: slv_reg0 <= S_AXI_WDATA; // 地址0写入 2'h1: slv_reg1 <= S_AXI_WDATA; // 地址4写入 default: ; endcase end end ``` > 寄存器地址偏移：0x00 (slv_reg0), 0x04 (slv_reg1), 0x08 (slv_reg2)... #### 步骤 6：打包 IP 核 1. 返回 **Package IP** 窗口 2. 配置 IP 属性： - **File Groups**：添加用户文件（.v/.vhd） - **Customization Parameters**：定义可配置参数 - **Ports and Interfaces**：验证接口 3. 点击 **Review and Package → Package IP** #### 步骤 7：在工程中使用 1. 在 Block Design 中： - 右键 → **Add IP** - 搜索自定义 IP 名称 2. 连接 AXI 接口： ```mermaid graph LR Zynq_PS --AXI_HP--> Custom_IP Custom_IP --custom_out--> User_Logic ``` #### 关键技巧 1. **中断处理**： ```verilog // 在用户逻辑中触发中断 assign ip2intc_irpt = (slv_reg0 != 0); ``` 2. **时序优化**： - 在寄存器输出后添加流水线 - 设置 XDC 约束： ```tcl set_max_delay 5.0 -from [get_pins custom_out*] ``` #### 验证与调试 1. 生成测试平台： ```tcl create_fileset -simset sim_1 add_files -fileset sim_1 -norecurse testbench.v ``` 2. ILA 调试： - 在 Block Design 中添加 ILA 核 - 连接 AXI 信号和用户端口
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