FPGA 学习笔记：Vivado 2018.2 MicroBlaze Uartlite 配置

Posted 2023-03-07

前言

• Vivado 版本： Vivado 2018.2 + Vivado HLS 2018.2， Vivado HLS 2018.2 用于 SDK 开发，C语言开发
• 创建基于MicroBlaze的 【Block Design】后，添加了 【AXI Uartlite】，发现烧写到FPGA后，没有任何的反应，这时才发现，要想让 microblaze 这个MCU模块工作起来，还需要C语言开发
• 基于 ​​Vivado HLS 2018.2​​ 的 SDK开发，也就是 FPGA 就是一个 MCU了，让MCU工作，还得需要MCU工作的程序，如基于SDK开发的C语言程序

操作步骤

添加MicroBlaze及AXI Uartlite

• Vivado 创建工程，这部分可以参考之前的文章，如 FPGA 学习笔记：Vivado 2019.1 工程创建
• 【Block Design】的创建，这个可以参考之前的文章，如：FPGA 学习笔记：Vivado 2019.1 添加 IP MicroBlaze

网络连线

• 【Block Design】中，可以使用使用Vivado提供的【自动连接】，连接大部分的网络port，但是部分特殊的连接，需要手动连接，如复位线
• 这里只需要注意 【复位线】的连接

• 更改 Clocking Wizard 模块的复位电平，改为低有效，然后引出，resetn_0，并且把 【Processor System Reset】模块的 【ext_reset_in】手动连接到 resetn_0
• Clocking Wizard 引出 ​​clk_in1_0​​ 时钟输入引脚，可以选择 IP 模块的引脚后，右键【Make External】自动导出引脚的网络Port
• 如果 【Uartlite】模块没有网络，可以使用Vivaod 自动连接生成网络，可以手动创建网络，然后连接到IP 模块的引脚上

导出【Block Design】

• 点击 【Validate Design】按钮，确认 【Block Design】是否正常，若果有问题，需要根据提示进行修改，如网络为空

• 【Create HDL Wrapper…】，生成 wrapper 文件，如果工程没有 top 文件，可以先使用这个生成的wrapper文件作为 top文件

• 【Generate Output Products…】生成【Block Design】设计文件，网表等文件，

配置引脚

• 【Run Implementation】，执行 FPGA 实现，会先执行 FPGA综合【Run Synthesis】，执行完成后，就可以打开 【Open Implemented Design】，打开FPGA实现后的设计文件，配置引脚，引脚配置部分参考前面的文章，如

​​FPGA 学习笔记：Vivado 配置IO引脚约束​​

• 约束文件内容为：

set_property PACKAGE_PIN E14 [get_ports uart_rtl_0_rxd]
set_property iosTANDARD LVCMOS33 [get_ports uart_rtl_0_rxd]
set_property PACKAGE_PIN D17 [get_ports uart_rtl_0_txd]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports uart_rtl_0_txd]
set_property PACKAGE_PIN U7 [get_ports resetn_0]
set_property IOSTANDARD LVCMOS15 [get_ports resetn_0]
set_property IOSTANDARD LVCMOS15 [get_ports clk_in1_0]
set_property PACKAGE_PIN R4 [get_ports clk_in1_0]

set_property CONFIG_VOLTAGE 3.3 [current_design]
set_property CFGBVS VCCO [current_design]

set_property BITSTREAM.GENERAL.COMPRESS TRUE [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.CONFIGRATE 50 [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_32BIT_ADDR YES [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_BUSWIDTH 4 [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_FALL_EDGE YES [current_design]

set_property PACKAGE_PIN U27 [get_ports sys_clk]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports sys_clk]
set_property PACKAGE_PIN F25 [get_ports sys_rst_n]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports sys_rst_n]

• 生成 二进制文件，这里设置一下，同时生成 bin 文件

• 然后点击【Generate Bitstream】，生成 bit 文件与bin 文件
• 未完待续

小结

• 本篇介绍了完成MicroBlaze Uartlite的连线，生成Block Design 的设计文件，配置好引脚，生成二进制文件
• 后面接着介绍 导出 硬件文件，打开 SDK（Vivado 2018.2），并MicroBlaze 工作起来，让串口输出 helloword 信息