Xilinx 网站资源导读2
Xilinx 網(wǎng)站資源導(dǎo)讀
———版權(quán)聲明———–
本文作者 Ricky Su
www.fpganotes.com
rickysu.fpga@gmail.com
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0. 序
俗話說，好的開始是成功的一半。在這個信息爆炸的時代，好的資料就是成功學(xué)習(xí)的一半。
時?？吹接腥嗽谡搲瞎蚯筚Y料，也有人在論壇上灌水換積分排隊下資料。如果這篇文章能幫助大家花更少的時間找到更有價值的資料，那么我花時間維護(hù)這篇文章也就值了。
好，廢話不多說，我們言歸正傳。寫這篇文章主要想介紹Xilinx各種資料的找法、分類方法和什么問題該看哪些資料。限于經(jīng)驗，難免有錯漏，希望大家指出錯誤并繼續(xù)補(bǔ)充。
———版本更新說明———–
Dec, 2012
本文第一版寫于ISE 10的時代。經(jīng)歷數(shù)年為大家廣為轉(zhuǎn)載。時值ISE Design Suite 即將發(fā)布14的最后一個升級版本，將來也將切換到Vivado套件系列。在此更新一些內(nèi)容，與時俱進(jìn)。
1. Xilinx軟件介紹
套件的由來
Xilinx的軟件設(shè)計理念曾經(jīng)是基于Linux工具的理念：每個工具都負(fù)責(zé)一項具體功能，多個工具組合成一個套件完成系統(tǒng)的設(shè)計功能。在設(shè)計初期由于應(yīng)用還相對簡單，獨(dú)立的工具版本維護(hù)還是得以進(jìn)行，比如ISE, EDK, ChipScope Pro 等軟件單獨(dú)給出安裝和升級包。
隨著設(shè)計越來越復(fù)雜，各個軟件之間的互動也越來越多，眾多獨(dú)立軟件更新給用戶更新帶來不便，因此產(chǎn)生了軟件套件的概念，稱為 ISE Design Suite。從10的版本開始，IDS基本是以每年一個大版本號，每個季度一個小版本升級的步伐在向前推進(jìn)，比如第一個版本是IDS 10.1, 下季度更新到 IDS 10.2. 每一次升級，都只需要一個包，就能升級所有的工具。
由于工具軟件眾多，IDS又被分成不同的Edition。其中WebPack Edition是面向小器件的免費(fèi)版本，除了 ISE 邏輯設(shè)計工具之外，它還包含仿真器 ISim 和 新一代的布局規(guī)劃工具 PlanAhead。
除了免費(fèi)的WebPack Edition之外，還有各種收費(fèi)版本，比如可以設(shè)計大容量FPGA的 Logic Edition, 包含嵌入式開發(fā)工具EDK的Embedded Edition, 包含數(shù)字信號處理設(shè)計工具的 DSP Edition, 以及包含所有工具的 System Edition.
各個Edition支持的功能可以看這里：
http://www.xilinx.com/products/design-tools/ise-design-suite/?
詳細(xì)的每個Edition支持的器件列表、操作系統(tǒng)列表等信息可以查看：
http://www.xilinx.com/publications/matrix/Software_matrix.pdf
一方面由于PlanAhead工具在用戶中得到了非常好的反響，另一方面在FPGA芯片容量設(shè)計得越來越大之后，原始的布局布線工具已經(jīng)不能非常好地勝任在短時間內(nèi)滿足時序收斂的要求，Xilinx又著手開發(fā)了一套新的開發(fā)工具，命名為Vivado。
Vivado 的前端界面以 PlanAhead 為原型，后端的綜合、布局布線、時序分析工具根據(jù)新的大容量器件的設(shè)計要求完全重寫，以期望在更短的時間內(nèi)將更大的設(shè)計實現(xiàn)時序收斂。它支持7系列所有的器件。如果是大器件比如Virtex 7 2000T，那么就只能用Vivado來設(shè)計。它與IDS 14.x 是并行發(fā)展的，但是 IDS 將來的更新將僅限于對已經(jīng)支持的器件的維護(hù)和更新。新的8系列器件將都使用Vivado來設(shè)計。
Vivado 的版本號也與IDS有所區(qū)別，將單純以數(shù)字作為版本號改為以發(fā)布年份作為版本號，比如2012.4就表示2012年的第四次更新發(fā)布。
了解更多Vivado套件的說明可以看這里：
http://www.xilinx.com/products/design-tools/vivado/index.htm
根據(jù)以上的說明，你可以更方便地找到適合自己的開發(fā)工具。如果開發(fā)所使用的器件是WebPack版支持的，并且僅開發(fā)邏輯，不需要嵌入式功能，那么免費(fèi)的WebPack最適合。
如果希望試用收費(fèi)版本，可以在這個網(wǎng)址申請30天的評估License。
http://www.xilinx.com/ise_eval/index.htm
所有版本的軟件都可以在下載中心找到
http://www.xilinx.com/support/download/index.htm
獨(dú)立工具說明
ChipScope Pro 是片內(nèi)的邏輯分析儀?？梢宰層脩舴奖愕刈ト∑瑑?nèi)信號進(jìn)行debug。ChipScope支持的Trig方式非常多樣，用熟悉了以后幾乎是想要觀察什么內(nèi)部信號都可以觀察到，即使他有BRAM深度的限制。
www.xilinx.com/chipscope
PlanAhead工具自從ISE7時代被開發(fā)出來并發(fā)展了這么多年之后，已經(jīng)成為了提高設(shè)計效率和提高產(chǎn)品性能的有力工具。
它可以幫我們在布局布線之前做好管腳定位和DRC檢查、規(guī)劃區(qū)域約束、查看綜合網(wǎng)表，并且可以跑多次實現(xiàn)，找出最佳的布局并分析時序。
在 PlanAhead 工具變得越來越強(qiáng)大之后，原先必須使用 ISE 的設(shè)計工程頂層也可以僅使用 PlanAhead 來完成。www.xilinx.com/planahead
EDK - Embedded Development Kit，顧名思義就是用來做嵌入式系統(tǒng)的。
EDK提供對PowerPC硬核和MicroBlaze軟核的支持，免費(fèi)提供一些常用的硬件IP Core，比如各種Memory Controller、各種外設(shè)如IIC, SPI, GPIO，并集成了GNU工具鏈，使之成為軟硬件設(shè)計一體化的設(shè)計工具。設(shè)計出的嵌入式系統(tǒng)集標(biāo)準(zhǔn)性與靈活性于一身，可以支持Linux等操作系統(tǒng)，也可讓用戶自己設(shè)計用戶IP用作模塊接口或硬件加速。
www.xilinx.com/edk
System Generator 借助 Matlab Simulink 的框架使DSP算法用圖形化的數(shù)據(jù)流來說明，在Sysgen的幫助下DSP算法可以輕易在FPGA上實現(xiàn)。特別是它的Hardware Co-simulation功能大大降低了Debug的難度。
www.xilinx.com/sysgen
在 Vivado 套件中除了包含以上這些獨(dú)立工具之外，還有一項新的工具叫做 Vivado HLS，即 High Level Synthesis。它可以完成從 C 到 HDL 的綜合，使一個以C實現(xiàn)的復(fù)雜算法僅通過工具的自動轉(zhuǎn)換，就能完成到FPGA芯片的硬件實現(xiàn)，大大加速了算法設(shè)計、驗證、實現(xiàn)的效率。
除了Xilinx的軟件，我們通常還會用到一些第三方的軟件，比如Synopsys (曾經(jīng)Synplicity) 的 Synplify 綜合工具，Mentor Graphic 的 ModelSim 工具等。
Synplify 可以替代 ISE 自帶的 XST。他的優(yōu)勢是編譯速度快，編譯產(chǎn)生的網(wǎng)表質(zhì)量可能更高（面積小，頻率高）；缺點是1.貴 2.對新器件的支持比原廠慢一拍。
ModelSim (QuestaSim) 是一款常用的仿真工具。其他和ISE搭配使用的仿真工具有Cadence的NC-Sim和Synopsys的VCS。ModelSim根據(jù)價格高低和支持功能的多少分為SE, PE 等版本。曾經(jīng)有一個為Xilinx特別優(yōu)化的 XE 版本，但是后來取消了。
除了設(shè)計工具，套件中新增的 Document Navigator (DocNav) 工具也是提高設(shè)計效率的有力工具。由于Xilinx的工具越來越多，越來越復(fù)雜、器件家族越來越豐富，產(chǎn)品文檔和使用手冊數(shù)量和更新頻率都急劇增加，導(dǎo)致用戶比較難管理、發(fā)現(xiàn)有用的文檔。 DocNav 提供了一個集中化的管理界面，它收錄了多數(shù)常用文檔，并以器件、軟件、文檔類型做了分類，提供方便的搜索功能，并且能一鍵下載所有文檔以提供本地離線閱讀。有了它，查閱文檔就方便很多。
2. 軟件版本和軟件更新
Xilinx的軟件工具更新很頻繁。自從IDS10以后，基本是三個月出一次升級包 (Service Pack)，一年出一個新版本 (Major Version)。如此高的升級速度，一方面是為了更上新器件的支持要求，一方面是為了修補(bǔ)前期版本的bug。
那么我們是否需要以最快的速度更上更新的速度呢？ 我個人的建議通常是：
- 正在進(jìn)行中的項目，如果不是需要新功能或繞過某些已經(jīng)存在的Bug，那么就不要盲目升級大版本(13→14)，但是一定要勤快地升級到最新的升級包(13.3→13.4)。
- 新設(shè)計盡量用新版本的最穩(wěn)定版本。比如現(xiàn)在最近版本是14.1的時候，還是不要急于追新，用最穩(wěn)定的13.4來做開發(fā)。
對于操作系統(tǒng)，建議也是類似的：
- Windows的用戶建議使用英文版 Windows7 或 Windows XP SP2。
- 公司最好能有一臺大內(nèi)存64位服務(wù)器跑RHEL Linux，即能提供多用戶使用，也更適合跑大器件?
(操作系統(tǒng)支持參考http://www.xilinx.com/publications/matrix/Software_matrix.pdf)
所有以上的建議，目的歸根到底可以總結(jié)為：
在產(chǎn)品開發(fā)過程中，設(shè)計軟件總是穩(wěn)定比功能多來得重要，操作系統(tǒng)總是穩(wěn)定比好看來得重要。
Xilinx所有的軟件下載都可以在Download Center找到(www.xilinx.com/download) 。其內(nèi)容包括：
過往版本的ISE WebPack，可以到ISE Classic頁面下載，但是不再提供付費(fèi)軟件的Evaluation。
http://www.xilinx.com/tools/classics.htm
過往版本的最終Update，也可以在Download Center找到，但是中間版本需要在以下這些Answer Record中查找：
Download Center:?http://www.xilinx.com/support/download/index.htm
Old Service Pack:?http://www.xilinx.com/support/answers/10959.htm
Old IP Update:?http://www.xilinx.com/support/answers/31741.htm
3. 軟件教程
要學(xué)習(xí)使用Xilinx的軟件工具，比較好的資源有這些：
- Xilinx官方網(wǎng)站的視頻教程
- 放在YouTube和Youku的視頻教程
- WebCast 網(wǎng)上研討會
- Tutorial
- 工具的 User Guide
作為入門教程來說，Xilinx的Online視頻教程應(yīng)該是最合適的了。訪問?
http://www.xilinx.com/training/index.htm?
可以找到關(guān)于FPGA Architecture, Software tools, HDL Coding technique 等各方面的視頻教程，內(nèi)容豐富，且原汁原味，屬于自我學(xué)習(xí)最好的參考資料。
YouTube里也有大量視頻教學(xué)資料，比如一些現(xiàn)場Demo, ChipScope Debug技巧等。
http://www.youtube.com/user/XilinxInc?
http://i.youku.com/u/id_UMjU4NDk1ODg4
如果想了解Xilinx的最新技術(shù)，參加WebCast (網(wǎng)上研討會)是最好的途徑。通常訂閱了Xilinx Newsletter就會收到WebCast的郵件通知。如果有感興趣的網(wǎng)上研討，記得注冊參加，通常還會有抽獎活動。
要真的開始動手，可以跟著Tutorial來一步一步練習(xí)。Tutorial是一種提供原始設(shè)計和詳細(xì)操作步驟的文檔。跟著Tutorial把一個實驗做完，就能對軟件工具有一個基本的了解。Training網(wǎng)頁上有Tutorial列表
http://www.origin.xilinx.com/training/fpga-tutorials.htm
在做完Tutorial后如果對工具的某一部分功能還是有疑惑，那么可以查看這個工具的 User Guide，它是對這個工具功能最詳細(xì)的解釋。User Guide可以從DocNav中找到。
邏輯設(shè)計入門
除了以上提到的資源，Vivado Tutorial 在文檔中心有專門的Tutorial分類。比如Vivado 2012.3 Tutorial:
http://www.xilinx.com/support/documentation/dt_vivado2012-3_tutorials.htm
文檔中心:?http://www.xilinx.com/support/
Vivado的文檔在DocNav中有專門的分類，很容易查找辨認(rèn)，ISE中幾個重要工具的文檔不是很容易找到，在此列出幾個重要的Manual，有必要的話可以在Xilinx網(wǎng)站中搜索：
- XST User Guide (xst.pdf)：關(guān)于XST的開關(guān)選項等
- Command Tool and Development System Reference Guide (dev.pdf) ：除了XST外的實現(xiàn)工具比如map, par, trce等的實用指南
- Constraint Guide (cgd.pdf) ：約束的指南。包括時序約束/非時序約束；UCF約束/XCF約束。
- Synthesis and Simulation Guide (sim.pdf)：其實主要是說明仿真的具體內(nèi)容。
- Library Guide：針對每個器件不同的primitive例化模板和說明。
ModelSim官方網(wǎng)站有些Flash的演示也很不錯
http://www.mentor.com/products/fv/multimedia/overview/modelsim-demo-overview-34d471dc-cb74-400b-be98-5a81213cf45a
安裝目錄下的User Guide如果能跟著做一遍，基本使用已經(jīng)沒有問題。
關(guān)于HDL的寫法，除了XST User Guide和Vivado Synthesis User Guide中說明的支持的HDL語句，wp231很實用，YouTube教程中也有介紹對于某個特定器件優(yōu)化代碼的方法。
嵌入式入門
關(guān)于EDK，最好的起步教程是EDK Concepts, Tools, and Techniques，可以在EDK Documents頁面找到。這是一份既有講解又有實戰(zhàn)的Hands-on Guide。跟著他做一遍，EDK的大概功能心中就能有個數(shù)了。
EDK最重要的幾篇文檔也在安裝目錄的doc目錄下。像ISE一般羅列幾份最重要的如下：
- est_rm.pdf : EDK系統(tǒng)的構(gòu)成工具使用指南
- psf_rm.pdf : EDK系統(tǒng)使用的各種文件格式的語法說明
- oslib_rm.pdf: EDK提供的庫文件說明
- mb_ref_guide.pdf : MicroBlaze體系結(jié)構(gòu)說明
由與非網(wǎng)登載的《基于XILINX FPGA片上嵌入式系統(tǒng)的用戶IP開發(fā)》是一本關(guān)于設(shè)計Custom IP方面非常好的參考資料，現(xiàn)在也已經(jīng)出版。
China-pub鏈接在此：http://www.china-pub.com/43606
在發(fā)布了基于雙核 ARM Cortex A9 的片上 SoC 芯片 ZYNQ 之后，Xilinx在開源軟件方面也大大增強(qiáng)。一方面它提供了 Open Source Linux 以及其他開源工具的源代碼庫，一方面還開通了對源代碼庫作說明的Wiki站點。
http://git.xilinx.com
http://wiki.xilinx.com
EDK系統(tǒng)由于既牽涉到FPGA硬件和很多IP Core，又牽涉到C語言軟件的編寫和GNU工具鏈甚至Linux操作系統(tǒng)的相關(guān)知識，只是涉及范圍之廣，不是三言兩語可以概括，限于篇幅，未能詳述。
數(shù)字信號處理入門
關(guān)于Sysgen，它自帶的User Guide就很不錯。他不僅提供了功能描述，并且詳述了操作步驟，而且還帶有實例工程，安裝目錄中提供例子很有參考價值。User Guide位于help目錄下的sysgen_user.pdf
關(guān)于系統(tǒng)設(shè)計，Xilinx有本中文版的DSP書，名字叫《DSP:最佳結(jié)果設(shè)計》。免費(fèi)放出PDF版本， 在http://china.xilinx.com/publications/books/dsp/index.htm可以找到。
另外，Xilinx有豐富的客戶培訓(xùn)教程，大客戶由Xilinx直接上課，小客戶交給第三方來完成的，中國這邊是E-Elements。有機(jī)會參加的話也不錯。對于學(xué)校教授，賽靈思大學(xué)計劃還會在各高校不定時舉辦各種講座。
4. 硬件資料
所有的硬件資料不外乎DataSheet和User Guide。 這些文檔都可以在主頁右上角的Documentation鏈接或者DocNav中找到。
User Guide 詳細(xì)闡述器件使用方法，DataSheet標(biāo)明器件的具體參數(shù)。
User Guide 包括很多種。以Virtex5為例，User Guide的種類從片內(nèi)資源 - 基本的Slice功能, BRAM, DSP, IOB的使用、復(fù)雜硬核GTP, EMAC, PPC等，到片外使用包括Configuration和PCB設(shè)計指導(dǎo)，都有自己的User Guide。
Datasheet也根據(jù)內(nèi)容分類到不同的文檔中。同樣以Virtex5為例，Datasheet Overview 介紹了V5的Feature，所有家族成員的資源列表和提供的封裝列表。DC and Switching Characteristics 文檔中介紹了各種電壓參數(shù)和時序參數(shù)。
文檔網(wǎng)頁http://www.xilinx.com/support/documentation/index.htm?在注冊網(wǎng)站之后可以選擇收取文檔更新通知。DocNav 可以自動發(fā)現(xiàn)文檔更新，并提醒用戶下載更新。
5. 參考資源
整體應(yīng)用設(shè)計的參考資源可以分為三類：
- Demo板的參考設(shè)計(Reference Design)
- 應(yīng)用設(shè)計文檔(Application Notes)
- XCELL雜志中報道的各種應(yīng)用。
在Demo板的網(wǎng)頁上可以找到參考設(shè)計的鏈接。它通常都提供了Demo板上各種接口的驅(qū)動例程。比如
www.xilinx.com/kc705?
www.xilinx.com/zc702?
www.xilinx.com/ml605?
www.xilinx.com/sp605?
Xilinx Application Notes是另一種針對特定應(yīng)用的說明文檔。每篇文章期望解決一個問題，比如：
- 怎樣通過外部CPU配置FPGA？
- 有哪些使用方法來幫助我debug嵌入式設(shè)計？
- Application Notes文檔編號都以xapp開頭。
地址www.xilinx.com/xapp
對于CPLD，有一個Application Note的合集，叫做CPLD Applications Handbook。
http://www.xilinx.com/publications/products/cpld/cpld_applications_handbook.pdf
XCELL不會提供設(shè)計文件，因為他是一項成功應(yīng)用的介紹文檔，通常他們會講解一個真正產(chǎn)品中FPGA設(shè)計的結(jié)構(gòu)和設(shè)計難點。
http://www.xilinx.com/publications/
Xilinx現(xiàn)在推行的“目標(biāo)平臺”概念，照我的理解其目的是希望讓用戶站在巨人的肩膀上，盡量少操心底層的細(xì)節(jié)，而更多地關(guān)注真正提供價值的設(shè)計。對于“目標(biāo)平臺”覆蓋到的應(yīng)用，都提供了從芯片選型、Demo板設(shè)計到參考設(shè)計。于是我們應(yīng)該盡量多地利用現(xiàn)有資源，以降低設(shè)計難度加快上市速度。相信隨著“目標(biāo)平臺”的發(fā)展，我們可以看到越來越多的有價值的參考設(shè)計。
6. 問題解決
再次重申，遇到軟件問題先考慮自己有沒有打上最新的Service Pack和IP Update。
如果有疑問，其實最快的方法不是到論壇提問，而是到Xilinx Answer Database找答案。大多數(shù)已知問題的答案那里邊都有了。能不能找到就看會不會搜索了。
Answer Database 搜索方法：
- 先進(jìn)入Xilinx的高級搜索頁面?http://www.xilinx.com/company/advanced-search.htm。
- 在Answer Database選項上打勾，就能查找Answer Record。
當(dāng)軟件報出一個Error或者Warning，我們一定要先將錯誤信息通讀一遍。英文的錯誤信息可能理解得不是很透徹，無法從這些信息里看到解決方法，不知道是自己錯了還是軟件bug，就可以按這個Error Message去Answer Database查找。
如果 Answer Database 中沒有收錄相關(guān)的錯誤信息，還可以在Xilinx Forums上提問。Xilinx 官方論壇分類很細(xì)。上面不僅有來自Xilinx的工程師，更有來自世界各地的工程師分享經(jīng)驗解答問題。
http://forums.xilinx.com/
可以說解決問題有兩種途徑，一是自己解決，一是尋求幫助。通常我都覺得先嘗試自己解決問題比較好，一來培養(yǎng)能力，二來仔細(xì)研究問題后，尋求別人的幫助更容易理解別人的指點，另一方面也更尊重給你指點的人。
7. 總結(jié)
在信息爆炸的時代，我們的資源太多，我們的時間太少。謹(jǐn)希望此文能夠為在學(xué)習(xí)FPGA路途上的朋友們節(jié)省一些尋找資源的時間，而用更多的時間來創(chuàng)造自己的價值。
8. 更新記錄
點擊日期查看原始版本
- 2012.12 (This Version)- 更新到14.3/2012.3；添加Vivado, Vivado HLS；添加ZYNQ Git, wiki
- 2011.05?- 維護(hù)原來基于10.1的版本
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/hfyfpga/p/3447278.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Xilinx 网站资源导读2的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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