xilinx FPGA 除法器ip核(divider)的学习和仿真(Vivado)

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了xilinx FPGA 除法器ip核(divider)的学习和仿真(Vivado)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

在设计中,经常出现除法运算,实现方法
1、移位操作
2、取模取余
3、调用除法器IP核
4、查找表

简单学习除法器IP。
网上很多IP翻译文档,不详细介绍,记录几个重要的点:
1、三种算法模式(不同模式所消耗的资源类型不同)
xilinx divider ip,循序渐进,fpga开发,tcp/ip,学习
2、分清除数和被除数;余数模式的选择
xilinx divider ip,循序渐进,fpga开发,tcp/ip,学习
3、延迟输出的周期可配置
xilinx divider ip,循序渐进,fpga开发,tcp/ip,学习


除法器IP的关键信号:
可以看到仍然是axis接口,所以在给数据时候,仍遵循tready和tvaild握手则数据有效的原则
xilinx divider ip,循序渐进,fpga开发,tcp/ip,学习
给定输入的除数以及被除数有效信号和数据,由于握手,所以只有在输出的对应tready信号准备好,才能给定输入的相关信号

代码如下:

`timescale 1ns / 1ps

module DIVIDE_IP(
    input                CLK                         ,
    input                RST                         ,
    output      [15:0]   REMINDER                    ,
    output      [17:0]   QUOEITINR     
    );
    
    reg           r_axis_divisor_tvalid  = 'b0      ;  
    reg  [15:0]   r_axis_divisor_tdata   = 'b0      ;  
    
    reg           r_axis_dividend_tvalid = 'b0     ; 
    reg  [23:0]   r_axis_dividend_tdata  = 'b0     ;
    
    wire [15:0]   s_axis_divisor_tdata             ;
    wire [23:0]   s_axis_dividend_tdata            ;    
    wire [39:0]   m_axis_dout_tdata                ;
    
    assign        s_axis_divisor_tvalid =  r_axis_divisor_tvalid ;
    assign        s_axis_divisor_tdata  =  r_axis_divisor_tdata  ;
    assign        s_axis_dividend_tvalid=  r_axis_dividend_tvalid;
    assign        s_axis_dividend_tdata =  r_axis_dividend_tdata ;
    
    assign        REMINDER              =  m_axis_dout_tdata[15:0]; //余数
    assign        QUOEITINR             =  m_axis_dout_tdata[39:16]; //商
    
   div_gen_0 u_div_gen_0 (
       .aclk                  (CLK                   ),    // input wire aclk
       .s_axis_divisor_tvalid (s_axis_divisor_tvalid ),    // input wire s_axis_divisor_tvalid
       .s_axis_divisor_tready (s_axis_divisor_tready ),    // output wire s_axis_divisor_tready
       .s_axis_divisor_tdata  (s_axis_divisor_tdata  ),    // input wire [15 : 0] s_axis_divisor_tdata
       .s_axis_dividend_tvalid(s_axis_dividend_tvalid),    // input wire s_axis_dividend_tvalid
       .s_axis_dividend_tready(s_axis_dividend_tready),    // output wire s_axis_dividend_tready
       .s_axis_dividend_tdata (s_axis_dividend_tdata ),    // input wire [23 : 0] s_axis_dividend_tdata
       .m_axis_dout_tvalid    (m_axis_dout_tvalid    ),    // output wire m_axis_dout_tvalid
       .m_axis_dout_tdata     (m_axis_dout_tdata     )     // output wire [39 : 0] m_axis_dout_tdata
);

     always @(posedge CLK)
     begin
         if(RST)
         begin
             r_axis_divisor_tvalid     <= 'b0;
             r_axis_divisor_tdata      <= 'd0; 
         end
         else if(s_axis_divisor_tready)
         begin
             r_axis_divisor_tvalid     <= 'b1;
             //r_axis_divisor_tdata      <= r_axis_divisor_tdata + 'd1; //除数
             r_axis_divisor_tdata      <= r_axis_divisor_tdata + 'd4; //除数
         end
         else
         begin
             r_axis_divisor_tvalid     <= 'b0;
             r_axis_divisor_tdata      <= 'd0; 
         end
     end

     always @(posedge CLK)
     begin
         if(RST)
         begin
             r_axis_dividend_tvalid     <= 'b0;
             r_axis_dividend_tdata      <= 'd0; //被除数
         end
         else if(s_axis_dividend_tready)
         begin
             r_axis_dividend_tvalid     <= 'b1;
             r_axis_dividend_tdata      <= r_axis_dividend_tdata + 'd5; //被除数
         end
         else 
         begin
             r_axis_dividend_tvalid     <= 'b0;
             r_axis_dividend_tdata      <= 'd0; //被除数
         end
     end
endmodule

TB:

`timescale 1ns / 1ns

module DIVIDE_IP_TB;

    reg         CLK        ;
    reg         RST        ;

    DIVIDE_IP u_DIVIDE_IP(
        .CLK   (CLK       ),
        .RST   (RST       )
    );

    initial                    CLK = 1'b1;
    always    #10              CLK = ~CLK;
    
    initial begin
        RST           = 'b1;
        #100;
        RST           = 'b0;
    end
endmodule

仿真情况:
无余数的情况,可以看到m_axis_dout_tvalid高时,对应的余数都是0
xilinx divider ip,循序渐进,fpga开发,tcp/ip,学习

有余数的情况:
xilinx divider ip,循序渐进,fpga开发,tcp/ip,学习

出现的问题:
IP输入信号出现高阻态。
如下图所示,给了正确的r_axis_divisor_tvalid、r_axis_divisor_tdata、r_axis_dividend_tvalid、r_axis_dividend_tdata信号,并将其赋值给除法器IP的输入s_axis_divisor_tvalid、s_axis_divisor_tdata、s_axis_dividend_tvalid、s_axis_dividend_tdata。
可以看到tvalid信号正常赋值,tdata却出现高阻态。
原因:赋值时,tvalid位宽1bit,可不定义直接赋值;但等于多bit位宽的tdata来说,赋值assign之前,需要先定义。

wire [15:0]   s_axis_divisor_tdata             
wire [23:0]   s_axis_dividend_tdata            

xilinx divider ip,循序渐进,fpga开发,tcp/ip,学习


以上简单记录除法器IP的使用方法,后续可应用。比如A / B的操作,若有余数则在商的基础上加1.若没有余数就是商。
这样我们就可以先调用除法器IP,得到商和余数。
判断,当余数==0时,r_tmp = 商,否则r_tmp = 商 + 'b1文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-861203.html

到了这里,关于xilinx FPGA 除法器ip核(divider)的学习和仿真(Vivado)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • ZYNQ之FPGA学习----Vivado功能仿真

    阅读本文需先学习: FPGA学习----Vivado软件使用 典型的FPGA设计流程,如图所示: 图片来自《领航者ZYNQ之FPGA开发指南》 Vivado 设计套件内部 集成了仿真器 Vivado Simulator ,能够在设计流程的不同阶段运行设计的功能仿真和时序仿真,结果可以在 Vivado IDE 集成的波形查看器中显示。

    2023年04月18日
    浏览(51)
  • FPGA 学习笔记:Vivado simulation 仿真波形二进制显示

    最近在学习FPGA,发现除了烧写到FPGA上验证功能,最有效的方式就是软件仿真 软件仿真:simulation,就像是模拟器一样,写好测试用例,然后看是否可以输出想要的结果,用于验证FPGA逻辑的准确性 当前仿真成功后,还是需要真机实测验证 当前安装了好几个版本的Vivado ,当然

    2024年02月12日
    浏览(57)
  • 小梅哥Xilinx FPGA学习笔记19——IP 核使用之 ROM

    目录 一:章节导读 二:ROM IP 核配置 2.1 创建 ROM 初始化文件 2.3 ROM IP 核配置步骤 三: ROM核的仿真与调用 3.1 三角波的产生 3.2 仿真验证结果 3.3 正弦波的产生 3.4 仿真验证结果        ROM 是只读存储器( Read-Only Memory )的简称,是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存

    2024年02月03日
    浏览(46)
  • Xilinx FPGA开发环境vivado使用流程

    第一步:点击Add Sources按钮 第二步:选择add or create design sources按钮,即添加设计文件 第三步:选择create file 文件新建完成后: 此时可以定义I/O端口,我们选择自己在程序中编写。 第四步:在编辑器中编写verilog程序 XDC文件里主要是完成管脚的约束,时钟的约束,以及组的约

    2024年02月03日
    浏览(63)
  • FPGA时钟资源与设计方法——Xilinx(Vivado)

    1.时钟资源包括:时钟布线、时钟缓冲器(BUFGBUFRBUFIO)、时钟管理器(MMCM/PLL)。 2.时钟类型有三种:全局时钟,可以驱动整个内核上的同步逻辑;局部时钟,可以驱动特定和相邻区域的逻辑;IO时钟,可以驱动某个IO的特定逻辑。 3.混合模式时钟管理器(MMCM)和数字时钟管理

    2024年02月22日
    浏览(56)
  • Vivado | FPGA开发工具(Xilinx系列芯片)

    官网下载地址 最详细的Vivado安装教程 Vivado的安装以及使用_入门

    2024年02月12日
    浏览(64)
  • FPGA vivado IP核学习笔记——单端口RAM

    1. 新建IP 在IP Catalog中找到Block Memory Generator 2. 基本配置 ①在 Component Name 位置可以修改IP名字 ② Interface Type 选择接口类型,有Native(常规)和AXI4两种,AXI4常用于软核控制FPGA或ZYNQ中PS端控制FPGA时使用 ③ Generate address interface with 31 bits ,将地址深度固定在32bit ④ Memory Type : 有一

    2024年04月29日
    浏览(40)
  • 【FPGA】Xilinx vivado生成.dcp文件的方法

    DCP文件是vivado软件生成的网表文件,主要起到加密的作用,在不需要提供源代码的情况下运行工程。 首先,需要新建工程,工程顶层文件就是生成后dcp文件的名称,然后在vivado-Tool-setting-project-setting-synthesis路径下,在More options中输入-mode out_of_context(综合时不产生IO buffer),

    2024年04月12日
    浏览(48)
  • FPGA中除法器IP核乘法器IP核使用

    1.除法器IP核有两种,3.0是最大支持32bit的被除数除数;4.0是最大支持64bit的被除数除数;研究电机时需要计算步数,都仅仅需要32bit因此选择3.0; 2.有两种类型 (1)remainder 余数 (2)fractional:小数 (3)dividend:被除数 (4)divisior: 除数 (5)quotient : 商 选择无符号数据,余

    2024年02月01日
    浏览(42)
  • 【FPGA】 xilinx vivado中AXI4通信协议详解

    AXI是ARM 1996年提出的微控制器总线家族AMBA中的一部分。AXI的第一个版本出现在AMBA3.0,发布于2003年。当前的最新的版本发布于2010年。AXI 4总线和别的总线一样,都用来传输bits信息 (包含了数据或者地址) 。AXI4总线有三种类型,分别是AXI4、AXI4-Lite、AXI4-Stream AXI4:主要面向高性能

    2024年04月28日
    浏览(44)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包