EDK学习添加定制的IP到系统.docx

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EDK学习添加定制的IP到系统

实验三：

添加定制的IP到系统

该实验将通过使用CreateandImportPeripheralWizard来添加一个定制的外设到处理器系统中。

一．产生外设模版

使用Create/ImportPeripheralWizard来创建PLB总线外设模版

1．在XPS内，选择工具栏Hardware->CreateorImportPeripheral来启动向导；

2．点击下一步，如下图所示继续创建和导入外设向导流程。

3．在SelectFlow中，选择Createtemplatesforanewperipheral，点击Next；

4．如下图的界面，在CreatePeripheral界面中，选择ToanXPSproject，点击Next。

3.在SelectFlow中，选择Createtemplatesforanewperipheral，点击Next；

4．如下图的界面，在CreatePeripheral界面中，选择ToanXPSproject，点击Next。

5.如右所示的界面，在CreatePeripheral-NameandVersion，然后在name后面输入switchs_ip，点击“Next”。

其它使用默认配置，点击Next按钮。

6．在CreatePeripheral-BusInterface界面下，选择ProcessorLocalBus（PLB4.6），点击下一步。

根据下面的步骤，继续进行配置向导的操作：

1．如下图所示，在该界面中不选择Includedataphasetimer，并且点击Next按钮。

实验四：

编写应用程序

2．出现CreatePeripheral-SlaveInterface界面，使用默认配置，然后点击Next。

3．如下图所示，出现CreatePeripheral-UserS/WRegister界面，使用默认配置，然后点击Next

4.如下图，出现CreatePeripheral-IPInterconnect界面，显示默认的IPIC信号，可以使用这些信号。

点击Next按钮。

5.出现CreatePeripheral-（Optional）Peripheral。

SimulationSupport界面，在该界面内使用默认配置，然后点击Next按钮。

6．如下图，出现CreatePeripheral-（Optional）PeripheralImplementationSupprot界面，在该界面内选中，Generatetemplatedriverfilestohelpyouimplementsoftwareinterface界面，点击Next按钮。

XPS帮助设计者生成相关的BSP

7．出现CreatePeripheral-Finish界面，在该界面中点击finish按钮。

8．在XPS主界面内，点击IPCatalog标签，出现如下图所示的界面，观察switchs_ip。

二．产生外设模版

以上工作在E:

\labs\lab3\pcores中创建了IP的文件结构，IP的目录结构如下图。

微处理器外设规范MPD文件定义了外设接口。

一个MPD文件具有下面的特点：

1）列出总线接口端口和默认连接；

2）列出参数和默认值；

3）任何与MHS分配相同的参数都被覆盖

1.更新MPD文件，使其包含switch控制器外设的switch开关能正常使用，这样在XPS中就能连接到端口。

下面给出在MPD文件中添加switch端口的步骤：

（1）．在pcores\switchs_ip_v1_00_a\data下打开switchs_ip_v2_1_0.mpd文件；

（2）．如下图所示，在PORT下添加下面的一行：

PORTswitch="",DIR=I,VEC=[0:

7]

（3）保存文件并关闭。

2.创建switch开关控制器

使用合适的HDL模版文件（模版文件为上面向导所生成的switchs_ip.vhd和user_logic.vhd文件）创建switch开关控制器，下面给出对该文件进行修改的步骤：

（1）．在目录pcores\switchs_ip_v1_00_a\hdl\vhdl下打开switchs_ip.vhd；

（2）．如下图，添加用户switch端口，

switch:

instd_logic_vector（0to7）;

（3）.如左图所示，在该文件用户端口映射部分添加映射。

switch=>switch,

（4）.保存文件并关闭。

2．vhdl目录下打开user_logic.vhd文件，如右图所示，在用户端口区域添加switch端口定义

switch:

instd_logic_vector（0to7）;

5.查找下一个，在用户信号定义区，如右图所示，输入内部信号量声明。

signalswitch_i:

std_logic_vector（0toC_SLV_DWIDTH-1）;

6.查找--implementslavemodelsoftware，用如图所示代码（可从source目录拷贝lab3.vhd文件得到源代码）替换“implementslavemodelsoftware”下的所有代码。

保存。

并关闭user_logic.vhd文件。

7．选择上面工具栏Project->RescanUserRepositories来使变换起作用。

三．添加和连接外设

在XPS主界面，添加和连接switch外设到PLB总线。

使内部和外部的端口连接，并给该定制外设分配地址。

建立switch数据端口作为FPGA的外部引脚，并分配引脚位置。

这样就完成了连接外设的过程。

下面给出实现这一过程的步骤：

1．在XPS主界面IPCatalog的标签下选择switchs_ip核，并双击switchs_ip，将其自动添加到XPS的主界面中。

2．在XPS主界面下，选择BusInterface标签，如下图所示，按照前面的步骤进行总线连接。

3．在XPS主界面下，选择Port标签，连switchs_ip_0的switch端口作为一个外部端口，设置为（MakeExternal）。

4．在XPS主界面下，选择Address标签，switchs_ip_0实例外锁定其它设备的地址。

将switch外设的大小改为64K，并点击GenerateAddress按钮。

如下图，产生了系统所有外设的地址映射。

5.修改system.ucf文件到外部的switch控制器的连接。

下面给出具体的步骤：

（1）．在XPS主界面的左边的工程管理窗口下，选择project标签，选择data/system.ucf，并且双击打开该文件。

（2）．如下图所示，添加下面的代码到ucf文件中。

Netswitchs_ip_0_switch_pin<7>LOC=L13;

Netswitchs_ip_0_switch_pin<6>LOC=L14;

Netswitchs_ip_0_switch_pin<5>LOC=H18;

Netswitchs_ip_0_switch_pin<4>LOC=N17;

Netswitchs_ip_0_switch_pin<3>LOC=V4;

Netswitchs_ip_0_switch_pin<2>LOC=D18;

Netswitchs_ip_0_switch_pin<1>LOC=V16;

Netswitchs_ip_0_switch_pin<0>LOC=H13;

（3）．保存并关闭用户约束文件。

四．设计验证

添加一个新的软件应用程序，来验证定制IP的正确性，下面给出具体的步骤：

1．点击Application标签，并选择remove，从工程中去除lab2.c文件；

2．在F:

\source文件夹，添加lab3.c文件；

3．打开lab3.c文件并完成代码修改；

4.连接USB和RS-232电缆，并给HepEXCD-1上电；

5．在主机上打开超级终端工具，设置同前。

6．在XPS主界面中，选择DeviceConfiguration->

DownloadBitstream将设计下载到FPGA中。

该步骤将

执行以下的过程：

运行platgen产生网表

产生比特流

运行libgen来产生库和驱动

编译程序来产生可执行的程序

更新BRAM

下载比特流到FGPA

7．测试结果如右图所示（注：

根据开关所在位置不同，ReadData的值也会不同）。