目录
一、基于Vivado的IP核使用方法
二、常用IP核调用方法案例
2.1FIFO IP核
2.2UART IP核
2.3 DDR3 IP核
2.4 PLL IP核
2.5AXI GPIO IP核
三、总结
Vivado是Xilinx公司推出的一款集成化设计环境，可以用于FPGA和SoC的设计和实现。在Vivado中，可以使用IP核来快速实现一些常见的功能模块，例如时钟管理、数字信号处理、图像处理等等。下面将介绍基于Vivado的IP核的使用方法，并给出5个以上的常用IP核调用方法案例以及对应的testbench。
一、基于Vivado的IP核使用方法
打开Vivado，新建一个工程，选择FPGA或SoC的型号和目标平台。
在工程中添加IP核，可以选择从Xilinx的IP库中选择一个现成的IP核，也可以自定义设计一个IP核。
在IP核的配置界面中，根据实际需求进行参数配置，可以选择使用默认值或手动设置参数。
生成IP核的RTL代码和IP核的包装文件。
在设计中实例化IP核，根据实际需求对IP核进行连接和配置。
运行综合、实现和生成比特流文件。
将比特流文件下载到目标平台中进行验证和测试。
二、常用IP核调用方法案例
2.1FIFO IP核
FIFO（First-In-First-Out）是一种常见的数据缓存结构，常用于数据的存储和传输。在Vivado中，可以使用FIFO IP核来快速实现FIFO缓存。以下是一个FIFO IP核的调用方法案例：
// FIFO IP核的实例化和连接
fifo_inst fifo (
.din(din), // 输入数据
.wr_clk(wr_clk), // 写时钟
.wr_en(wr_en), // 写使能
.rd_clk(rd_clk), // 读时钟
.rd_en(rd_en), // 读使能
.dout(dout), // 输出数据
.full(full), // FIFO满标志
.empty(empty) // FIFO空标志
);
// FIFO IP核的测试
initial begin
wr_en = 1; wr_clk = 1; rd_en = 0; rd_clk = 1;
#10 din = 8'b00001111;
#10 din = 8'b00010010;
#10 din = 8'b01010101;
#10 wr_en = 0;
#10 rd_en = 1;
#10;
while(!empty) begin
#10 $display("dout=%b", dout);
end
end2.2UART IP核
UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种常见的串口通信协议，常用于嵌入式系统中。在Vivado中，可以使用UART IP核来快速实现串口通信。以下是一个UART IP核的调用方法案例：
// UART IP核的实例化和连接
uart_inst uart (
.clk(clk), // 时钟
.reset(reset), // 复位
.tx(tx), // 发送数据
.rx(rx) // 接收数据
);
// UART IP核的测试
initial begin
#10 reset = 1; clk = 0; tx = 1'b1; rx = 1'b1;
#10 reset = 0;
#10;
$display("发送数据：");
for(int i=0; i<8; i=i+1) begin
tx = 1'b0;
#10 tx = 1'b1;
end
#10;
$display("接收数据：");
for(int i=0; i<8; i=i+1) begin
rx = 1'b0;
#10 rx = 1'b1;
#10 $display("data=%b", uart.data);
end
end2.3 DDR3 IP核
DDR3（Double Data Rate 3）是一种常见的内存接口协议，常用于高性能计算和图形处理器中。在Vivado中，可以使用DDR3 IP核来快速实现DDR3内存接口。以下是一个DDR3 IP核的调用方法案例：
// DDR3 IP核的实例化和连接
ddr3_inst ddr3 (
.clk(clk), // 时钟
.reset(reset), // 复位
.dram_clk(dram_clk), // DRAM时钟
.dram_rst(dram_rst), // DRAM复位
.a(addr), // 地址
.ba(ba), // Bank地址
.cs_n(cs_n), // Chip选择
.cke(cke), // 时钟使能
.ras_n(ras_n), // 行地址选择
.cas_n(cas_n), // 列地址选择
.we_n(we_n), // 写使能
.dm(dm), // 数据掩码
.dq(dq), // 数据
.dqs_n(dqs_n), // 数据时钟反相
.dqs(dqs) // 数据时钟
);
// DDR3 IP核的测试
initial begin
// 写入数据
addr = 32'h00000000;
ba = 2'b00;
cs_n = 1'b0;
cke = 1'b1;
ras_n = 1'b0;
cas_n = 1'b0;
we_n = 1'b0;
dm = 4'b0000;
dq = 64'h1122334455667788;
dqs_n = 1'b0;
dqs = 1'b1;
#10;
cs_n = 1'b1;
ras_n = 1'b1;
cas_n = 1'b1;
we_n = 1'b1;
#10;
// 读取数据
addr = 32'h00000000;
ba = 2'b00;
cs_n = 1'b0;
cke = 1'b1;
ras_n = 1'b0;
cas_n = 1'b0;
we_n = 1'b1;
dm = 4'b0000;
dq = 64'h0000000000000000;
dqs_n = 1'b0;
dqs = 1'b1;
#10;
cs_n = 1'b1;
ras_n = 1'b1;
cas_n = 1'b1;
we_n = 1'b1;
#10 $display("dq=%h", dq);
end2.4 PLL IP核
PLL（Phase-Locked Loop）是一种常见的时钟管理器，可以用于时钟频率的倍频、分频和锁相等应用。在Vivado中，可以使用PLL IP核来快速实现PLL模块。以下是一个PLL IP核的调用方法案例：
// PLL IP核的实例化和连接
pll_inst pll (
.inclk0(inclk0), // 输入时钟
.c0(c0), // 输出时钟1
.c1(c1), // 输出时钟2
.locked(locked) // 锁相标志
);
// PLL IP核的测试
initial begin
// 设置时钟频率
inclk0 = 50e6;
#10;
// 配置PLL
pll.clkfbout_mult = 10;
pll.clkout0_divide = 2;
pll.clkout1_divide = 4;
#10;
$display("c0=%d, c1=%d", c0, c1);
end2.5AXI GPIO IP核
AXI GPIO（Advanced eXtensible Interface General Purpose Input/Output）是一种常见的GPIO接口协议，可以用于控制外部设备的输入输出。在Vivado中，可以使用AXI GPIO IP核来快速实现GPIO接口。以下是一个AXI GPIO IP核的调用方法案例：文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-600633.html
// AXI GPIO IP核的实例化和连接
axi_gpio_inst axi_gpio (
.s_axi(s_axi), // AXI总线接口
.gpio_io(gpio_io) // GPIO接口
);
// AXI GPIO IP核的测试
initial begin
// 设置GPIO方向和初始值
s_axi.araddr = 32'h00000000;
s_ax
继续
i.awaddr = 32'h00000000;
s_axi.awvalid = 1;
s_axi.awready = 0;
s_axi.wdata = 8'h00;
s_axi.wstrb = 4'b1111;
s_axi.wvalid = 1;
s_axi.wready = 0;
#10;
s_axi.awvalid = 0;
s_axi.awready = 1;
#10;
s_axi.wvalid = 0;
s_axi.wready = 1;
#10;
s_axi.arvalid = 1;
s_axi.arready = 0;
#10;
s_axi.arvalid = 0;
s_axi.arready = 1;
#10;
while(1) begin
// 读取GPIO值
s_axi.araddr = 32'h00000008;
s_axi.arvalid = 1;
s_axi.arready = 0;
#10;
s_axi.arvalid = 0;
s_axi.arready = 1;
#10;
if(s_axi.rvalid && s_axi.rdata) begin
$display("GPIO=%b", s_axi.rdata);
end
// 设置GPIO值
s_axi.awaddr = 32'h00000004;
s_axi.awvalid = 1;
s_axi.awready = 0;
s_axi.wdata = 8'hff;
s_axi.wstrb = 4'b1111;
s_axi.wvalid = 1;
s_axi.wready = 0;
#10;
s_axi.awvalid = 0;
s_axi.awready = 1;
#10;
s_axi.wvalid = 0;
s_axi.wready = 1;
#10;
#100;
end
end三、总结
本文介绍了基于Vivado的IP核的使用方法，针对常用的IP核给出了5个以上的调用方法案例以及对应的testbench。这些IP核覆盖了常见的功能模块，可以用于快速实现各种应用。在实际设计中，可以根据具体需求选择合适的IP核，并结合自己的设计进行连接和配置，从而快速实现所需功能。
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-600633.html
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