Tutorial Vivado

Instalare Vivado

Pentru a instala utilitarul Vivado, acesta trebuie descarcat de pe site-ul Xilinx, alegand versiunea potrivita sistemului de operare folosit. Pentru a putea descarca orice utilitar Xilinx, va trebui mai intai sa creati un cont. Pentru instalarea Vivado 2020.2 pe sistemul de operare Windows, puteti consulta pagina Tutorial instalare Vivado.

Utilizarea Vivado pentru simularea si sinteza circuitelor digitale

Crearea unui proiect

Pentru a crea un proiect nou, mergeti la File->Project->New, iar apoi vom urma pasii de configurare:

Pasul 1: Denumirea proiectului si stabilirea caii catre acesta

La acest pas vom denumi proiectul (de obicei, numele trebuie sa corespunda cu numele modulului TOP) si vom stabili calea la care se va crea acesta.

Pasul 2: Alegerea tipului proiectului

La acest pas, vom selecta RTL Project, apoi vom da click pe Next

Pasul 3: Adaugarea surselor deja existente

La acest pas vom adauga proiectului sursele modulelor pentru care avem deja descrierea in fisiere de tip Verilog. Acest lucru se face prin Add Files si selectarea acestora. Daca nu avem fisiere de adaugat, putem da click direct pe Next.

Pasul 4: Adaugarea fisierelor de constrangeri

La acest pas vom adauga fisierele de constrangeri pentru sinteza si implemenatrea pe FPGA, daca este cazul. Daca nu, putem da direct click pe Next.

Pasul 5: Alegerea dispozitivului tinta

La acest pas vom alege dispozitivul tinta. In cazul laboratorului nostru, acesta este placuta PYNQ Z2. Mergem la tab-ul Boards, alegem PYNQ Z2, iar apoi dam click pe Next.

Dupa alegerea dispozitivului, va aparea o pagina cu rezumatul setarilor proiectului. Daca totul este corect, dam click pe Finish.

Pasul 6: Pagina principala a proiectului

In fereastra principala a proiectului se pot observa urmatoarele zone: Flow navigator, in care avem principalele comenzi utilizate in crearea, simularea, sinteza si implementarea unui circuit digital pe FPGA, Sources, in care vedem lista cu sursele proiectului (fisiere verilog in care descriem modulele, fisiere utilizate in simulare, in care vom descrie modulele de test, fisierele de constrangeri), Consola, in josul paginii si zona Project Sumary, in care se vor deschide fisierele proiectului.

Adaugarea sau crearea de fisiere

Pasul 1: In zona Sources, dam click pe +, iar apoi apare pe ecran fereastra in care trebuie sa selectam tipul fisierului: Vom alege Add or create constains, daca dorim crearea sau adaugarea unui fisier de constrangeri, Add or create design sources, in cazul in care dorim crearea sau sa adaugarea de fisiere in care vom descrie modulele digitale, sau Add or create simulation sources, in cazul in care dorim adaugarea sau crearea de fisiere ce vor fi utlizate pentru simulare.

Pasul 2: Daca dorim adaugarea unor fisiere existente, dam click pe Add File si navigam pana la locul in care se afla aceste fisere. Daca dorim crearea unui nou fisier, dam click pe Create File. Se va deschide o frestra mica in care vom completa numele fisierului (de obicei, acesta corespunde cu numele modului descris in interiorul sau) si vom selecta limbajul pe care il vom folosi (Verilog). Dam click pe OK, iar apoi pe Finish.

Pasul 3: Vom completa in urmatoarea fereastra numele modulului descris. Obtional, putem completa si lista porturile impreuna cu tipul si dimensiunea lor, Vivado creand astfel pentru noi scheletele descrierii.

Pasul 4: Fisierul creat va aparea in Sources. Pentru a-l deschide, vom da doublu-click pe acesta, deschizandu-se in zona Project Summary.

Simularea unui circuit digital

Pentru a putea simula un circuit digital, avem nevoie de cel putin doua fisiere: un fisier ce contine descrierea circuitului si un fisier ce contine descrierea modulului de test (test bench). Dupa crearea celor doua module, pentru a rula simularea vom urma pasii urmatori:

Pasul 1: In zona Flow navigator dam click pe Run Simulation, iar apoi click pe Run Behavioral Simulation.

Pasul 2: Dupa rularea simularii vom observa pe ecran trei zone principale: Scope, in care vedem modulul si submodulele simulate, Objects, in care vom vedea semnalele din interiorul fiecarui modul/submodul si Wafe, in care vom vedea forma de unda obtinuta in urma simularii.

Pasul 3: Putem adauga semnale la forma de unda selectand semnalul dorit din fereastra Objects, dand click dreapta si Add to Wave Window.

Pasul 4: Pentru a observa evolutia in timp a semnalelor nou adaugate, simularea trebuie repornita. Pentru acesta, dam click pe Restart, apoi pe Run All.

Pasul 5: Folosind Zoom In / Zoom Out, stabilim un nivel optim de zoom, astfel incat sa vizualizarea formelor de unda sa fie semnificativa.