注：本文轉(zhuǎn)自賽靈思中文社區(qū)論壇，源文鏈接在此。本文原作者為XILINX工程師。

以下為個人譯文，僅供參考，如有疏漏之處，還請不吝賜教。

本篇博文是面向希望學習 Xilinx System Generator for DSP 入門知識的新手的系列博文第一講。

其中提供了有關執(zhí)行下列操作的分步操作方法指南：

• 使用 Xilinx System Generator 塊集合對用戶算法進行建模
• 對設計進行仿真并以可視化方式直觀展示輸入/輸出以驗證設計
• 為設計生成測試激勵文件、測試矢量和 RTL (VHDL/Verilog) 代碼

Xilinx System Generator for DSP 可為基于模型的設計與系統(tǒng)集成平臺提供模塊框圖環(huán)境，以支持將 DSP 系統(tǒng)的 RTL、Simulink?、MATLAB? 和 C/C++ 組件整合到面向賽靈思 FPGA 器件的單一仿真和實現(xiàn)環(huán)境中。

它包含一個已預定義并預優(yōu)化的開箱即用的塊集合，可用于對算法進行建模、仿真和分析，并生成測試激勵文件、測試矢量以及 HDL 代碼，從而加速 FPGA 開發(fā)。

System Generator 支持針對以下編譯目標生成自動代碼 (Automatic Code)：

• HDL 網(wǎng)表
• IP 目錄
• 已綜合的檢查點
• 硬件協(xié)同仿真

配置 MATLAB

首先，我們需要安裝 MATLAB 并對 MATLAB 進行相應配置，確保它可配合 Vivado Design Suite 一起使用。

具體操作如下：

在 Windows 上：

以管理員身份打開“開始 >（所有）程序 > Xilinx Design Tools > Vivado 2019.x > System Generator > System Generator 2019.x MATLAB Configurator”。

出現(xiàn) MATLAB 配置窗口后，勾選相應版本的 MATLAB 對應的復選框。

單擊“Apply”，然后單擊“OK”。

在 Linux 上：

請確保可在 Linux 系統(tǒng)的 $PATH 環(huán)境變量中找到 MATLAB 可執(zhí)行文件。

Linux 下的 System Generator 是使用名為“sysgen”的 shell 腳本處理的，此腳本位于 /bin 目錄中。

本實踐教程操作步驟如下：

本篇博文是面向希望學習 Xilinx System Generator for DSP 入門知識的新手的系列博文第一講。

其中提供了有關執(zhí)行下列操作的分步操作方法指南：

1. 使用 Xilinx System Generator 塊集合對用戶算法進行建模
2. 對設計進行仿真并以可視化方式直觀展示輸入/輸出以驗證設計
3. 為設計生成測試激勵文件、測試矢量和 RTL (VHDL/Verilog) 代碼

實踐教程將按以上指定的編譯目標順序予以展示。

步驟 1：遵循以下對應于您的操作系統(tǒng)的步驟調(diào)用 System Generator：

• 在 Windows 系統(tǒng)上，選擇“開始 >（所有）程序 > Xilinx Design Tools > Vivado 2019.x >System Generator > System Generator 2019.x”
• 在 Linux 系統(tǒng)上的命令提示符處輸入 sysgen

此步驟將打開包含 System Generator 塊集合的 MATLAB 會話。

如以下截屏所示：

步驟 2：將工作目錄更改為包含創(chuàng)建的 Sysgen 模型的任意本地目錄。

單擊位于 MATLAB 窗口右上角的 Simulink 圖標。

這樣將打開 Simulink Start Page：

步驟 3：單擊 Simulink 下拉選項的“Blank model”圖標。

這樣將打開空白或“Untitled”模型，其中包含空白的模型畫布。

步驟 4：單擊“Untitled”模型窗口中的“Library browser”圖標以便在“Simulink Library Browser”窗口中查看賽靈思塊集合。

單擊并展開“Xilinx Blockset”菜單，以查看不同類別的塊。單擊“Basic elements”類別，以查看基本 sysgen 塊，如下所示：

步驟 5：右鍵單擊并選擇“Add block to model”(Ctrl+I) 選項將 System Generator 標識塊添加到模型中以定義 FPGA 技術。

以同樣方式添加“Gateway In”和“Gateway Out”塊，以定義設計的 System Generator 部分與 Simulink 部分之間的界限。

注：任何模型都必須包含這些必需的塊。每個模型都必須至少包含 1 個 System Generator 塊，可包含多個“Gateway In”和“Gateway Out”塊，具體取決于設計的輸入和輸出。

此處演示的是添加乘累加 (Mult-add) 運算的建模過程，因此我們需要將“Mult”、“AddSub”和“Delay”塊添加到模型中。

步驟 6：選中“Xilinx Blockset”下的“Floating-Point”類別中的“AddSub”塊，右鍵單擊，然后單擊“Add block to model”選項。

步驟 7：以同樣方式選中“Xilinx Blockset”下的“Floating-Point”類別中的“Mult”塊和“Basic Elements”類別下的“Delay”塊，并將這兩個塊添加到模型中。

這樣模型將如下圖所示：

步驟 8：現(xiàn)在，添加 3 個“Constant”塊實例，此“Constant”塊可在“Simulink Library Browser”的“Simulink”塊集合下的“Sources”類別中找到：

以同樣方式添加來自“Simulink”塊集合下的“Sinks”類別的“Display”塊。

這些塊用作為 System Generator 設計的激勵塊。

步驟 9：按住鼠標左鍵并繪制一條從源端口到目標端口的線，以將塊連接在一起。

完整的模型將如下所示：

步驟 10：雙擊“Gateway In”塊以打開“Properties Editor”，根據(jù)塊 GUI 中的“Output type”和“Sample period”下的輸入值來設置輸入數(shù)據(jù)類型，然后單擊“OK”。

針對其他輸入重復該過程：

步驟 11：雙擊 System Generator 標識以更改系統(tǒng)和仿真參數(shù)。

確保“clocking”選項卡下的“Simulink system period”與“Gateway In”塊的樣本周期相同。

“FPGA clock period”應為“Simulink system period”的整數(shù)倍。

單擊“OK”。

步驟 12：單擊模型工具欄上的保存按鈕、為其提供有效的名稱，然后單擊“Save”以保存設計（在步驟 3-9 間可隨時執(zhí)行此步驟）。

步驟 13：單擊“Run”按鈕以對模型進行仿真并驗證輸出：

步驟 14：雙擊 System Generator 標識，確保：

• “Compilation”已設置為“HDL Netlist”
• “Target directory”選項設置為包含所生成 RTL 代碼的任意有效目錄（在此示例中目錄為 netlist）
• 已選中“Compilation”選項卡上的“Create testbench”選項

對于其他選項，保留默認設置。

現(xiàn)在，單擊“Apply”，然后單擊“Generate”按鈕。

注：System Generator 標識充當用于控制系統(tǒng)和仿真參數(shù)的控制面板，并且還可用于調(diào)用代碼生成器。

步驟 15：代碼生成過程開始后，就會彈出狀態(tài)窗口，如下所示：

步驟 16：代碼生成完成后，狀態(tài)窗口將通知您代碼生成過程已完成。

在此處截屏中所示的示例中，System Generator 已成功生成 Kintex-7 xc7k325t-3fbg676 器件的 VHDL RTL 設計，包括測試矢量和測試激勵文件。

現(xiàn)在，請啟動 Vivado，打開“netlist/hdl_netlist/Multadd_test.xpr”文件，然后按下文中詳述的步驟運行 Vivado 流程：

Vivado 設計輸入紀事 - RTL 設計輸入