SOPC自定義元件的添加及運(yùn)行

ID:107189 · 發(fā)表于 2016-3-4 20:40

在SOPC中自定義元件的端口設(shè)置解析中講述了自定義元件的端口設(shè)置，在本文中將詳細(xì)講述如何將自定義元件嵌入SOPC Builder中，以及將該元件加入SOPC系統(tǒng)，并通過運(yùn)行軟件測(cè)試該元件性能。

新建一個(gè)文件夾ip，將Ckecksum Hardware Accelerator的源文件checksum_accelerator.v，checksum_transform.v，latency_aware_read_master.v，slave.v復(fù)制到該文件夾下。

打開SOPC Builder，單擊左上角的Create new component…，彈出如下對(duì)話框：

Introduction頁面是對(duì)component editor的簡(jiǎn)單介紹。

l HDL Files

單擊Add…，選擇剛才新建的ip文件夾，將該文件夾下的所有.v文件選中加入，component editor并會(huì)進(jìn)行分析，主要是對(duì)端口的分析，將頂層文件的Top復(fù)選框打上勾。如果文件有改變可以點(diǎn)擊Reanalyze HDL Files重新分析。

除了導(dǎo)入HDL文件外，component editor還提供另一種方法可以將端口export到SOPC系統(tǒng)之外，直接在Signals頁面手動(dòng)加入信號(hào)或在Templates中加入已經(jīng)定義好的端口信號(hào)，用戶再自己修改。導(dǎo)入HDL文件后，Templates下拉菜單為灰色，無法加入。

l Signals

這里的信號(hào)是component editor分析了HDL文件后自動(dòng)從文件中提取的端口信號(hào)，用戶需要設(shè)置interface，Signal Type，Width，Direction以使用戶端口信號(hào)與Avalon總線信號(hào)相對(duì)應(yīng)，如果用戶端口信號(hào)的命名方式參考 SOPC中自定義元件的端口設(shè)置解析 中的要求，則component editor自動(dòng)識(shí)別出相對(duì)應(yīng)的信號(hào)設(shè)置。

l interfaces

Interfaces的類型在SOPC中自定義元件的端口設(shè)置解析 中有說明，主要有Master，slave，clock input等10種，在每種類型下面可以設(shè)置該類型interface的屬性參數(shù)，如時(shí)序，流水線傳輸，interface的同步clock等。如果顯示了除定義以外的interface，則點(diǎn)擊Remove interfaces With No Signals刪除。

l Component Wizard

在Component Wizard中可以設(shè)置元件所屬類型名稱，元件顯示名稱，版本號(hào)等信息，點(diǎn)擊Preview the GUI…可以預(yù)覽，如果在頂層HDL文件中定義了一些Parameters，可以這里加入以便讓用戶在實(shí)例化時(shí)可以設(shè)置這些參數(shù)。

全部設(shè)置完后，點(diǎn)擊Finish…在ip文件夾下產(chǎn)生checksum_accelerator_hw.tcl文件，該文件并是Component editor根據(jù)用戶設(shè)置生成的文件，該文件提供給SOPC Builder所有需要的信息。

除了硬件文件外，為了能用軟件執(zhí)行給元件，需要添加軟件驅(qū)動(dòng)程序。在ip文件夾下新建HAL文件和inc文件，ip文件結(jié)構(gòu)如下：

其中HAL文件夾下的inc文件夾下包含checksum_accelerator_routines.h為軟件API的頭文件，HAL文件夾下的src文件夾下包含checksum_accelerator_routines.c為軟件API的源文件，以及component.mk，該文件在編譯時(shí)提供驅(qū)動(dòng)程序源文件信息。在ip文件夾下的inc文件提供元件的寄存器映射（register map）文件，該文件提供軟件讀寫元件寄存器的地址。

所有的工作完成后，將ip文件復(fù)制到QuaetusII工程目錄下，打開該工程的SOPC Builder，此時(shí)在左邊欄出現(xiàn)剛才新增的元件。

為了測(cè)試新增元件的功能，建立帶有該元件的SOPC系統(tǒng)：

同時(shí)建立以該硬件為基礎(chǔ)的軟件工程，將文件test_checksum.c的內(nèi)容復(fù)制到應(yīng)用工程的源文件中，編譯，下載，運(yùn)行后，console窗口出現(xiàn)如下結(jié)果：

軟件首先產(chǎn)生64KB的隨機(jī)數(shù)，然后分別用軟件cheksum和硬件checksum，輸出兩次checksum的結(jié)果，可以看到硬件checksum比軟件checksum快了65倍，硬件加速起到了很大的作用，因此在關(guān)鍵算法上可以采用硬件實(shí)現(xiàn)，以提高速度。

ID:64765 · 發(fā)表于 2017-8-23 15:33

學(xué)習(xí)了，謝謝分享。

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