Something about Vivado and Verilog¶

Info

课程名称：数字逻辑与计算机组成实验

开发板：Nexys A7-100T

项目仓库：https://github.com/simonzxm/dlco-exp

环境配置¶

由于 Vivado 过于大了（100G+）且没有 Mac 版，我不得不仅在寝室的电脑安装了。

Vivado 是一个包含 GUI 的 IDE，但是我自己感觉非常难用，界面复杂而丑陋，并且远程也不是很好的方案。

所以在此我分享一下我使用的环境配置。

在 Mac 上配置 Icarus Verilog 和 GTKWave¶

主要是，你不可能一直到其他地方去跑这个程序来验证正确性，所以我们需要一个能编译的东西，他可以帮你验证程序是否能编译，部分帮你判断程序是否正确。

brew install icarus-verilog

接下来安装 GTKWave，这个是通过看波形图来判断程序的输出是否正确。（不过我还不太会怎么看这个）

可以直接在 repo 看到安装教程：https://github.com/gtkwave/gtkwave

由于 Mac 的接口很少，并且也没法装大型的软件用于烧录，我们接下来在另一台电脑上配置好 Vivado。

在 ArchLinux 上配置 Vivado¶

首先下载.tar.gz的安装包，解压在某个位置。

我安装的是 2020.2 版本（课程推荐版本），可能需要进行一些环境的调整。

sudo pacman -S libxcrypt-compat

然后，建议使用批处理而非 GUI 安装。

首先生成配置文件

./xsetup -b ConfigGen

编辑配置文件~/.Xilinx/install_config.txt后，直接在命令行安装

sudo ./xsetup --agree 3rdPartyEULA,WebTalkTerms,XilinxEULA --batch Install --config ~/.Xilinx/install_config.txt

我第一次使用 GUI 安装的时候卡住了，后来也不知道出现了什么问题，最好只好全部重新安装。

如果使用批处理安装的话，至少可以知道问题出现在哪里了。

安装成功后需要先安装驱动：

# 进入你安装目录下的驱动文件夹（根据你的实际路径修改）
cd /opt/Xilinx/Vivado/2020.2/data/xicom/cable_drivers/lin64/install_script/install_drivers/

# 以 root 权限运行驱动安装脚本
sudo ./install_drivers

然后需要在.bashrc或者.bash_profile加一个source

echo 'source /opt/Xilinx/Vivado/2020.2/settings64.sh' >> ~/.bashrc

接下来可以打开试试了。

如果打开后显示为全白窗口，可以在打开前

export _JAVA_AWT_WM_NONREPARENTING=1

当然，这个也可以加在你的.bashrc里面。

通过 Make 进行编译和烧录¶

可以直接抄我的 Makefile（

Makefile

VIVADO = vivado -mode batch -source
TCL_SCRIPT = run.tcl
BITSTREAM = ./build/top.bit

all: $(BITSTREAM)

$(BITSTREAM): ./*.v ./*.xdc $(TCL_SCRIPT)
    mkdir -p build
    $(VIVADO) $(TCL_SCRIPT)

prog: $(BITSTREAM)
    $(VIVADO) download.tcl

clean:
    rm -rf build/ .Xil/ *.log *.jou *.html *.xml 

.PHONY: all prog clean

然后需要新建两个.tcl文件

run.tcl

set PART xc7a100tcsg324-1
set BUILD_DIR ./build

read_verilog [glob ./*.v]
read_xdc [glob ./*.xdc]

synth_design -top top -part $PART
opt_design
place_design
route_design

write_bitstream -force $BUILD_DIR/top.bit

download.tcl

open_hw_manager
connect_hw_server
open_hw_target
set device [lindex [get_hw_devices] 0]
set_property PROGRAM.FILE {./build/top.bit} $device
program_hw_devices $device
close_hw_manager

每次写的时候需要写一个top.v文件。约束文件我使用的是nexysa7.xdc。

有些地方可以根据自己的需求进行修改一下。

写完了以后可以直接

make

就会输出二进制文件，然后烧录到开发板，可以直接

make prog

如果需要清理工作目录，直接

make clean

由于我懒得在不同平台编译（他们输出的文件是互相兼容的），我在.gitignore里面没有加.bit文件，可以参考：

.gitignore

.Xil/
*.log
*.jou
*.html
*.xml