自定义一个AXI-IP核

男娘i 2022-06-16 10:56 177阅读 0赞

目的：

自定义一个IP核，通过AXI总线与ARM系统连接

环境：

Win7 32bit

Vivado2014.4.1

Xilinx sdk2014.4

开发板：

Zc702

第一步：

新建一个自定义的HDL模块，本实验新建一个16位加法器，保存为test.v,代码如下

module test(

input \[15:0\] a,

input \[15:0\] b,

input clk,

output reg \[15:0\] sum

);

always@(posedge clk)

begin

sum  <= a +b ;

end

endmodule

第二步：

新建一个IP核，打开vivado，在tools中选中新建IP核

![Center][]

点击Next，

![Center 1][]

选中新建AXI外设选项，

![Center 2][]

填好信息，点击next，

![Center 3][]

填好参数，这里就用默认的即可，

![Center 4][]

然后点击finish。

之后会打开一个这个新建的IP核工程，查看

![Center 5][]

新建的时候是没有test.v加入到工程的，双击myip\_v1\_0\_AXI\_inst-myip\_v1\_0\_S00\_AXI.v

![Center 6][]

上面这段代码，主要就是定义了使用的参数，也是我们在新建IP核预先设置的参数，数据宽32位，地址宽4位;

在参数设置之后，这段注释就是让用户可以添加需要的端口了，在本次实验中是不需要添加的；

![Center 7][]

看接下来的程序：

![Center 8][]

系统默认的第一个输入端口S\_AXI\_ACLK为时钟，然后S\_AXI\_ARESETN是复位；

接下来S\_AXI\_AWADDR是写地址，后面暂略，

从注释就可以看到是安全级别的选项，这个是AXI的标准后续再谈；

还有一个端口S\_AXI\_WDATA就是写入的数据；

部分端口这里就不说明了，可以直接看注释，直接看马上用到的几个端口：

![Center 9][]

S\_AXI\_ARADDR是读IP核的地址，S\_AXI\_RDATA是被读的寄存器；

接下来看

![Center 10][]

新建的时候会看到4个slv\_reg寄存器，实验中又添加了一个

reg \[C\_S\_AXI\_DATA\_WIDTH-1:0\]    slv\_reg4;

又添加了一条：

wire   \[C\_S\_AXI\_DATA\_WIDTH-1:0\] sumout;

主要是为了把test.v这个模块添加进来；

这几个寄存器在

![Center 11][]

这几条代码显示，在往自定义的IP核内写数据是会将数据写到刚才定义的几个寄存器内的，当然这些寄存器用户都是可以自己改的，这个实验就不更改了；

那么，用户是往哪一个地址写数据呢？那么看这里：

![Center 12][]

根据上面的定义，

ADDR\_LSB=2，OPT\_MEM\_ADDR\_BITS =1;

也就是往地址段axi\_awaddr\[3:2\]部分写的话就会将数据写入这4个寄存器，同理在读数据的时候也是，具体看代码即可。

前面看到是用户写数据及其IP核接收到的数据寄存器，下面是IP核的输出数据，也就是用户在读IP核时被读的寄存器：

![Center 13][]

这里在实验中，做了一些更改，将slv\_reg0，变为了slv\_reg4;

最后在用户逻辑部分，添加例化的模块。

![Center 14][]

然后

![Center 15][]

到这界面之后，查看左侧的检查选项是否都已经打勾，没打勾的话选中哪一个选项做一些简单确认即可完成，最后打包IP核，保存为zip的格式。

将IP核工程关闭，新建一个系统文件或者打开一个example工程，在工程内添加新建的ip核，当然需要将新建的ip核包含在工程内，如图：

![Center 16][]

在工程内添加自己的IP之后，自动分配一下地址：

![Center 17][]

然后确认无误，，生成bitstream。

稍等片刻之后，没有报错，然后export hardware,之后再launch SDk，

![Center 18][]

打开SDK后，需要新建一个application，

用最简单的helloworld工程样板即可，然后修改代码：

**\#include** <stdio.h>

**\#include** "platform.h"

**\#include** "xbasic\_types.h"

**\#include** "xparameters.h"

**\#include** "xil\_io.h"

Xuint32\*baseaddr\_p=(Xuint32\*)XPAR\_MYIP\_0\_S00\_AXI\_BASEADDR;

**int main**()

init\_platform();

print("Hello World\\n\\r");

print("My\_IP Test.....\\n\\r");

//\*(baseaddr\_p+0)=0x00020003;

Xil\_Out32(XPAR\_MYIP\_0\_S00\_AXI\_BASEADDR,0x11111111);

Xil\_Out32(XPAR\_MYIP\_0\_S00\_AXI\_BASEADDR+0x4,0x2);

Xil\_Out32(XPAR\_MYIP\_0\_S00\_AXI\_BASEADDR+0x8,0x990);

Xil\_Out32(XPAR\_MYIP\_0\_S00\_AXI\_BASEADDR+0xc,0x100);

u32r0,r1,r2,r3;

r0=Xil\_In32(XPAR\_MYIP\_0\_S00\_AXI\_BASEADDR);

r1=Xil\_In32(XPAR\_MYIP\_0\_S00\_AXI\_BASEADDR+0x4);

r2=Xil\_In32(XPAR\_MYIP\_0\_S00\_AXI\_BASEADDR+0x8);

r3=Xil\_In32(XPAR\_MYIP\_0\_S00\_AXI\_BASEADDR+0xc);

xil\_printf("r0=%0X r1=%0X r2=%0Xr3=%0X  \\n\\r",r0,r1,r2,r3);

cleanup\_platform();

**return**0;

添加的xparameters.h头文件包含了自定义的IP的系统地址：

![Center 19][]

编译之后，先将bit文件下载到fpga，然后run，看到

![Center 20][]

好了，实验结束。

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[Center 2]: /images/20220616/2f666629580a45739f332ca392adf419.png
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