《Vivado Design Suite 用戶指南:編程和調試》
文檔涵蓋了以下設計進程:
硬件、IP 和平臺開發:為硬件平臺創建 PL IP 塊、創建 PL 內核、功能仿真以及評估 AMD Vivado 時序收斂、資源使用情況和功耗收斂。還涉及為系統集成開發硬件平臺。本文檔中適用于此設計進程的主題包括:
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第 9 章:設計調試
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第 10 章:系統內邏輯設計調試流程
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第 11 章:在硬件中調試邏輯設計
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第 12 章:在波形查看器中查看 ILA 探針數據
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第 13 章:實現后的設計調試
開發板系統設計:通過原理圖和開發板布局設計 PCB。還包含功耗、散熱以及信號完整性注意事項。本文檔中適用于此設計進程的主題包括:
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第 4 章:器件編程
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第 5 章:在 Vivado 中執行遠程調試
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第 6 章:配置存儲器器件編程
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第 7 章:高級編程功能
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第 8 章:串行矢量格式 (SVF) 文件編程
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第 14 章:串行 I/O 硬件調試流程
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第 16 章:在硬件中調試串行 I/O 設計
本文選取了“第3章:生成比特流或器件鏡像”部分進行分享。如果您希望獲取完整版用戶指南,請至文末掃描二維碼進行下載。
生成比特流或器件鏡像
在生成比特流或器件鏡像之前,請復查其設置,確保這些設置對于您的設計都正確無誤,這一點至關重要。
AMD Vivado IDE 中的比特流和器件鏡像設置分為 2 種類型:
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比特流或器件鏡像文件格式設置。
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器件配置設置。
在 Vivado Flow Navigator 中依次選擇“Settings ” → “Bitstream”(設置 > 比特流),或者選擇“Flow” → “Settings” → “Bitstream Settings”(流程 > 設置 > 比特流設置)菜單選項以打開“Bitstream Settings”(比特流設置)彈出窗口(如下圖所示)。只要設置正確,即可使用 write_bistream Tcl 命令或者使用 Vivado Flow Navigator 中的“Generate Bitstream”(生成比特流)按鈕來生成比特流數據文件。
如果以 AMD Versal 器件為目標,則會生成可編程器件鏡像 (.pdi),而不是比特流文件。更改器件鏡像設置的過程與先前架構類似,但菜單選項、Tcl 命令和可用設置會有所不同。
要訪問器件鏡像設置,請依次選中 Vivado Flow Navigator 中的“Settings” → “Generate Device Image”(設置 > 生成器件鏡像),或者選中“Flow” → “Settings” → “Generate Device Image Settings...”(流程 > 設置 > 生成器件鏡像設置)菜單選項,這樣即可在“Settings”(設置)彈出窗口中打開“Device Image”(器件鏡像)部分(請參閱下圖)。要生成器件鏡像數據文件,可使用 write_device_image Tcl 命令,或者使用 Vivado Flow Navigator 中的“Write Device Image”(寫入器件鏡像)按鈕。

圖:比特流設置面板

圖:生成器件鏡像設置面板
更改比特流文件格式設置
默認情況下,write_bitstream Tcl 命令僅生成二進制比特流 (.bit)文件。(可選)您可通過使用以下命令開關來更改 write_bitstream Tcl 命令寫出的文件格式:
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-raw_bitfile:(可選)此開關會導致 write_bitstream 編寫原始比特文件 (.rbt),其中所含信息與二進制比特流文件中所含信息相同,但格式為 ASCII。輸出文件名為
.rbt。 -
-mask_file:(可選)編寫掩碼文件 (.msk),其中包含有關比特流文件中配置數據所在位置的掩碼數據。此文件可用于判定比特流中哪些位應與回讀數據進行比較和驗證。如果掩碼位為 0,那么應根據比特流數據驗證該位。如果掩碼位為 1,那么不應驗證該位。輸出文件名為
.msk。 -
-no_binary_bitfile:(可選)不編寫二進制比特流文件 (.bit)。如果要生成 ASCII 比特流文件或掩碼文件或者要生成比特流報告(而不生成二進制比特流文件),請使用此命令。
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-logic_location_file:(可選)創建 ASCII 邏輯位置文件 (.ll),以顯示鎖存器、觸發器、LUT、塊 RAM 和 I/O 塊輸入輸出的比特流位置。這些位元可供位置文件中的幀和位編號引用,以幫助您觀察 FPGA 寄存器的內容。
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-bin_file:(可選)創建二進制文件 (.bin),其中僅包含器件編程數據,不含標準比特流文件 (.bit) 中找到的報頭信息。
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-reference_bitfile
:(可選)讀取引用比特流文件,并輸出增量比特流文件,其中僅含不同于指定引用文件的內容。此部分比特流文件可用于對含更新設計的現有器件進行增量編程。
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更改器件鏡像 (PDI) 文件格式設置
默認情況下,write_device_image Tcl 命令僅生成 1 個 .pdi 文件。(可選)您可通過使用以下命令開關來更改write_device_image Tcl 命令寫出的文件格式:
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-force(可選):覆蓋現有文件。
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-verbose(可選):打印 write_device_image 選項。
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-raw_partitions(可選):寫入原始 CFI 和 NPI 分區文件(.rnpi 和 .rcdo)
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-mask_file(可選):寫入掩碼文件 (.msk)
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-logic_location_file(可選):寫入邏輯位置文件 (.ll)
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-cell
(可選):僅為指定單元創建部分器件鏡像。 -
-no_pdi:不生成 pdi 文件。僅生成原始分區文件后即停止操作。
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-no_partial_pdifile(可選):不為 Dynamic Function eXchange 設計寫入部分 pdi 文件。
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-quiet(可選):忽略命令錯誤。
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(必需):要寫入的 .pdi 文件名。
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更改器件配置比特流設置
您可更改的最常見的配置設置歸為器件配置設置類別。這些設置是器件模型的屬性,您可使用“Edit Device Properties”(編輯器件屬性)對話框來為選定的已綜合或已實現的設計網表更改這些設置。以下步驟描述了如何使用此方法來設置各種比特流屬性:
1.選擇“Tools” → “Edit Device Properties”(工具 > 編輯器件屬性)。
2.在“Edit Device Properties”對話框中,選擇左側列中的類別之一(請參閱下圖)。

3.將屬性設為期望的值,然后單擊“OK”(確定)。
4.依次選擇“File” → “Constraints” → “Save”(文件 > 約束 > 保存)以將更新后的屬性保存到目標 XDC 文件中。
您也可以在 XDC 文件中使用 set_property 命令來設置比特流屬性。例如,以下提供了如何更改 start-up DONE cycle 屬性的示例:
set_property BITSTREAM.STARTUP.DONE_CYCLE 4 [current_design]
在 Vivado 模板中提供了更多示例和模板。“器件配置比特流設置”描述了所有器件配置設置。
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