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