vivado开发工具使用指导书

超级详细的VIVADO使用指导教程，step by step讲解从开始建立工程，新建代码文件，导入文件，生成IP，导入IP等等，到最后生成代码文件，下载到板卡调试等步骤，每一步都有详细图文教程，适合新手，少走弯路 ### Vivado开发工具使用指导书知识点详述 #### 一、Vivado简介与特性 **1.1 Vivado设计套件概述** - **发布时间**：由FPGA领军企业赛灵思（Xilinx）于2012年推出。 - **核心特点**：集成了系统级到IC级别的设计工具，并基于共享的可扩展数据模型和统一的调试环境构建。 - **开放性**：兼容多种业界标准如AMBA AXI4互联规范、IP-XACT IP封装元数据、TCL脚本语言、Synopsys系统约束(SDC)等，方便用户根据需求定制设计流程。 **1.2 Vivado设计套件的核心优势** - **集成组件**：针对集成瓶颈，采用ESL设计进行C语言算法IP的快速综合与验证，提高系统验证的仿真速度高达3倍，硬件协同仿真的性能提升100倍。 - **实现组件**：解决实现瓶颈，采用分层器件编辑器和布局规划器、逻辑综合工具，提高速度4倍以上，以及具备时序分析技术的“成本”函数最小化工具。 - **灵活性与效率**：支持增量式流程，仅需对设计的一部分进行重新实现即可快速响应工程变更，同时保持性能稳定。 - **预估与优化**：利用共享的数据模型预估功耗、时序和面积，优化自动化时钟门控等高级功能。 #### 二、Vivado集成设计环境概述 **2.1 Vivado IDE 开发模式** - **Project Mode**：通过图形界面创建工程，完成综合、实现并生成比特流(bitstream)。这种方式直观易学，适用于大多数设计任务。 - **Non-Project Mode**：使用TCL命令行来完成工程的创建、综合等功能。这种方式相对较少被使用。 **2.2 Vivado Design Suite 特征** - **工业设计标准支持**：支持TCL、AXI4、IP-XACT、Synopsys design constraints (SDC)等多种工业标准。 - **设计语言**：支持Verilog、VHDL、SystemVerilog、SystemC、C/C++等多种设计语言。 - **IP Integrator替代Xilinx Platform Studio (XPS)**：在Vivado集成设计环境中，IP Integrator成为主要的IP集成工具，但仍然支持XPS的使用。需要注意的是，Zynq芯片的开发不再支持XPS。 **2.3 Vivado IDE 功能介绍** - **I/O Pin Planning and Floorplanning**：实现管脚布局的优化，提高设计实现的质量。（参考资料：UG899 和 UG906） - **Design Analysis and Verification**：在设计的不同阶段进行仿真、验证和调试。（参考资料：UG900 和 UG906） - **Device Programming and Hardware Validation**：支持设备编程和硬件验证功能。（参考资料：UG908） #### 三、示例工程详解 **3.1 建立工程** - **创建新工程**：通过Vivado IDE的图形界面创建新项目，指定项目名称和位置。 - **设置目标硬件**：选择目标FPGA型号，例如XC7VX690TFFG1927-1。 - **添加源文件**：将设计文件（如Verilog或VHDL）添加到项目中。 - **配置工具选项**：根据具体需求配置综合、实现和验证选项。 **3.2 添加debug_core** - **添加Debug Core**：通过添加Debug Core IP核来支持调试功能。 - **配置Debug Core**：配置Debug Core的相关参数，如JTAG接口设置。 **3.3 实现与生成bit文件** - **综合与实现**：自动完成综合和实现过程，生成比特流文件。 - **生成bit文件**：导出最终的比特流文件用于编程。 **3.4 烧写及调试** - **烧写操作**：使用Vivado IDE或外部工具（如Impact）将比特流文件烧写到FPGA。 - **调试**：通过集成的调试工具进行硬件调试，确保设计的正确性和功能性。 #### 四、调试经验总结 **4.1 Impact无法调用问题** - **常见原因**：可能是由于软件版本不匹配、驱动程序未安装或配置不正确等原因导致。 - **解决方案**：确保所有软件和驱动都已正确安装且版本兼容。 **4.2 xc7vx690tffg1927-1无法烧写SPI问题** - **可能原因**：SPI接口配置不正确、SPI Flash未正确连接等。 - **解决办法**：检查SPI配置是否准确无误，确保SPI Flash与FPGA之间的连接正确。 **4.3 SDK里无法生存download.bit文件问题** - **原因分析**：可能是由于SDK与Vivado版本不匹配、配置错误等原因导致。 - **解决方法**：确认SDK和Vivado版本兼容性，并检查生成比特流文件所需的配置是否正确。 #### 五、界面介绍 **5.1 运行环境要求** - **操作系统**：64位操作系统。 - **内存要求**：足够的内存空间以避免运行时出现内存不足的错误。 **5.2 启动Vivado** - **启动路径**：安装完成后，通过特定路径启动Vivado工具。 - **主界面**：启动后的Vivado IDE主界面。 **5.3 流程导航器** - **功能概述**：流程导航器帮助用户管理设计流程中的各个步骤，提供清晰的操作指引。 ### 总结 Vivado作为一款强大的FPGA设计工具，不仅拥有丰富的功能，还支持多种工业标准和设计语言。通过本篇指南，读者可以了解到如何使用Vivado创建工程、添加源文件、生成bit文件以及进行调试等关键步骤。无论是对于初学者还是有经验的设计者来说，这都是一个非常有用的资源。希望本篇指导书可以帮助您更高效地使用Vivado进行FPGA开发工作。