使用ISE创建IP核(以加法器的IP核建立为例)

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李锐博恩 发表于 2021/07/15 08:03:18 2021/07/15
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【摘要】 IP核介绍: IP(知识产权)核将一些在数字电路中常用但比较复杂的功能块,如FIR滤波器,SDRAM控制器,PCI接口等做成一个“黑盒”或者可修改参数的模块,供设计者使用。IP核包括硬IP与软IP。调用IP核能避免重复劳动,大大减轻设计人员的工作量。 IP Core生成器(Core Generator)是Xilinx FPGA设计中的一个重要设计工具,提供了大量成熟的、高效的...

IP核介绍:

IP(知识产权)核将一些在数字电路中常用但比较复杂的功能块,如FIR滤波器,SDRAM控制器,PCI接口等做成一个“黑盒”或者可修改参数的模块,供设计者使用。IP核包括硬IP与软IP。调用IP核能避免重复劳动,大大减轻设计人员的工作量。

IP Core生成器(Core Generator)是Xilinx FPGA设计中的一个重要设计工具,提供了大量成熟的、高效的IP Core为用户所用,涵盖了汽车工业、基本单元、通信和网络、数字信号处理、FPGA特点和设计、数学函数、记忆和存储单元、标准总线接口等8大类,从简单的基本设计模块到复杂的处理器一应俱全。配合Xilinx网站的IP中心使用,能够大幅度减轻设计人员的工作量,提高设计可靠性。 

Core Generator最重要的配置文件的后缀是.xco,既可以是输出文件又可以是输入文件,包含了当前工程的属性和IP Core的参数信息。 

下面介绍在ISE中新建IP类型的源文件来启动Core Generator的方法:

1)在ISE Project Navigator新建工程,在工程管理区单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择New Source,选中IP类型,在File Name文本框中输入adder(注意:该名字不能出现英文的大写字母),然后点击Next按键,进入IP Core目录分类页面,如下图示:



点击Next,以加法器模块为例介绍,找到并选中Math Funcation  Adder & Subtracter  Adder Subtracter v11.0,如下图:


点击Next,进入Summary界面,点击Finish,弹出一个Adder Subtracter 配置界面,如下图:


配置信息如上,根据自己的需求进行配置,配置完成后点击Generate,若在工程管理区出现一个“adder.xco”的文件。这样加法器的IP Core已经生成并成功调用。

如下图示单击adder.xco,双击View HDL Instatiation Template,即可复制,在Verilog HDL中例化adder IP核。


实例解析:

例:调用加法器的IP core,并用其实现图4-15所示的2级加法树。


按照上述方法,产生两个IP核,adder16和adder17,在verilog HDL源程序中例化即可实现上述加法树。其verilog HDL设计代码为:


      `timescale 1ns / 1ps
      //
      // Company:
      // Engineer:
      //
      // Create Date: 18:31:11 05/28/2018
      // Design Name:
      // Module Name: adder_2
      // Project Name:
      // Target Devices:
      // Tool versions:
      // Description:
      //
      // Dependencies:
      //
      // Revision:
      // Revision 0.01 - File Created
      // Additional Comments:
      //
      //
      module adder_2(
       input [15:0] a,
       input [15:0] b,
       input [15:0] c,
       input [15:0] d,
       input en,
       input clk,
       output [17:0] out
       );
      	 wire [16:0] out1, out2; //out1为a与b之和,out2是c与d之和
      	 adder16
      		u1(
      		.a(a),
      		.b(b),
      		.clk(clk),
      		.ce(en),
      		.s(out1)
      		);
      		adder16
      		u2(
      		.a(c),
      		.b(d),
      		.clk(clk),
      		.ce(en),
      		.s(out2)
      		);
      		adder17
      			u3(
      		.a(out1),
      		.b(out2),
      		.clk(clk),
      		.ce(en),
      		.s(out)
      		);
      endmodule
  
 

RTL schematic为:


测试文件为:


      `timescale 1ns / 1ps
      // Company:
      // Engineer:
      //
      // Create Date:   18:50:40 05/28/2018
      // Design Name:   adder_2
      // Module Name:   F:/ISE_file/adder_IP/adder_2_tb.v
      // Project Name:  adder_IP
      // Target Device:
      // Tool versions:
      // Description:
      //
      // Verilog Test Fixture created by ISE for module: adder_2
      //
      // Dependencies:
      //
      // Revision:
      // Revision 0.01 - File Created
      // Additional Comments:
      //
      module adder_2_tb;
      	// Inputs
      	reg [15:0] a;
      	reg [15:0] b;
      	reg [15:0] c;
      	reg [15:0] d;
      	reg en;
      	reg clk;
      	// Outputs
      	wire [17:0] out;
      	// Instantiate the Unit Under Test (UUT)
      	adder_2 uut (
      		.a(a),
      		.b(b),
      		.c(c),
      		.d(d),
      		.en(en),
      		.clk(clk),
      		.out(out)
      	);
      	always
      		begin
      			#10 clk = ~clk;
      		end
      	initial begin
      		// Initialize Inputs
      		a = 0;
      		b = 0;
      		c = 0;
      		d = 0;
      		en = 0;
      		clk = 0;
      		// Wait 100 ns for global reset to finish
      		#100;
      		// Add stimulus here
      		a = 15;
      		b = 25;
      		c = 45;
      		d = 85;
      		en = 1;
      	end
      endmodule
  
 

仿真结果为:


(仿真结果是否有问题,有待确认)

参考地址

文章来源: reborn.blog.csdn.net,作者:李锐博恩,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:reborn.blog.csdn.net/article/details/80484252

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