FPGA基础入门【1】Vivado官方免费版安装

本人自本科大二开始接触FPGA相关知识，现已将近五年，从这篇开始将从比较基础的角度讲述如何一步步了解FPGA。我相信动手一步步做下去是从零开始学习知识的最快方法，因此不会从最基础开始讲，而是在碰到相应知识时尽量做到对每一句做出解释。

不过我依然会在合适时候写出些基础的总结篇，毕竟学习过却没有总结，总是觉得不系统。我会在一段基础知识基本出现过之后贴上链接供参考。

写在前面

这篇教程会用到软件Vivado Webpack，用ModelSim做仿真，系统环境是Windows 10，编程语言使用Verilog HDL，开发板使用NEXYS 4。

目前FPGA主要是三家公司，Xilinx、Altera和Lattice。我没有用过Lattice不知道怎样，但Xilinx和Altera比起来，个人认为Xilinx对于新手更友好，一个是有价格相对合适的板子可以买到，比如NEXYS 4、Zybo、Zedboard一类，对在美国留学的学生来说还有优惠；另一个是Xilinx的软件Vivado免费版看起来更清晰干净。可能有人觉得Altera公司的Quartus也挺干净的，而且也有免费版，但看过Quartus怎么都除不干净挤成一团的warning，还有又臭又长不懂加图的文档，只能说累觉不爱。

Vivado Webpack下载

多图预警

目前Vivado更新到的最新版本是2018.3，就挑选这个版本作栗子吧。下面的链接是到Vivado的下载地址：Vivado Download

找到相应版本的 WebPACK，Web installer在线下载安装占空间更小，有对应系统Windows和Linux的，而All OS installer single-file就比较大了，一个就有19个G。这对于不在北美的人来说比较麻烦。

点进去后要求登录

没有账号的话创建一个，系统会给你发一个激活邮件，等到邮件后点击邮件中的激活链接就可以了，这个就不细讲了

现在回到刚刚的下载界面，点击版本，再登录后就要求你填写信息并确认下载

Vivado Webpack安装

下载完成后打开。手头没有Linux的机器无法展示，打开.bin文件命令如下

$ chmod +x Xilinx_Vivado_SDK_Web_2018.3_1207_2324_Lin64.bin
$ ./Xilinx_Vivado_SDK_Web_2018.3_1207_2324_Lin64.bin

然后开始漫长的等待。。。网速不好的话会更久。。。

License

安装好打开后应该会自动进入Vivado License Manager。此时应该回到Xilinx官网下载一个免费WebPACK的license：
Xilinx Product Licensing Site

登录后会要求你再输入一次和下载安装包时相同的信息

下一步看到此界面，Vivado的运行只需要第二个，但是为了保险起见全勾选上了

点击Generate Node-Locked License之后，出现此界面，要求你加入一个Host ID。在其他教程中曾经有看到Host ID是Any的，但是我从没遇到过，因此还是点Add a host添加一下


共有三种Host ID可以选择，如果要用硬盘序列号，则可以win+R输入cmd调出命令行，然后输入此命令获取自己的硬盘序列号：

wmic diskdrive get Name, Manufacturer, Model, InterfaceType, MediaType, SerialNumber

我使用的是MAC Address，同样在命令行输入

 ipconfig /all

找到在线的adapter后，把相应的physical address输入，可以去掉中间的符号。


输入好以后下一步，系统就会把相应的license文件邮件发给你。


收到邮件后下载并拷贝进合适的地方，回到之前的vivado license manager，左侧选择load license，点击copy license后转到保存license文件的路径。

到这一步基本上都完成了，可以在view license status里看到有效内容