Vivado Design Suite ユーザーガイド : IP を使用した設計 (UG896)

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れれひろもり
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1 Vivado Design Suite ユーザーガイド IP を使用した設計

2 Notice of Disclaimer The information disclosed to you hereunder (the Materials ) is provided solely for the selection and use of Xilinx products.to the maximum extent permitted by applicable law:(1) Materials are made available "AS IS" and with all faults, Xilinx hereby DISCLAIMS ALL WARRANTIES AND CONDITIONS, EXPRESS, IMPLIED, OR STATUTORY, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, NON-INFRINGEMENT, OR FITNESS FOR ANY PARTICULAR PURPOSE; and (2) Xilinx shall not be liable (whether in contract or tort, including negligence, or under any other theory of liability) for any loss or damage of any kind or nature related to, arising under, or in connection with, the Materials (including your use of the Materials), including for any direct, indirect, special, incidental, or consequential loss or damage (including loss of data, profits, goodwill, or any type of loss or damage suffered as a result of any action brought by a third party) even if such damage or loss was reasonably foreseeable or Xilinx had been advised of the possibility of the same.xilinx assumes no obligation to correct any errors contained in the Materials or to notify you of updates to the Materials or to product specifications.you may not reproduce, modify, distribute, or publicly display the Materials without prior written consent.certain products are subject to the terms and conditions of the Limited Warranties which can be viewed at IP cores may be subject to warranty and support terms contained in a license issued to you by Xilinx.Xilinx products are not designed or intended to be fail-safe or for use in any application requiring fail-safe performance; you assume sole risk and liability for use of Xilinx products in Critical Applications: Copyright 2012 Xilinx, Inc. Xilinx, the Xilinx logo, Artix, ISE, Kintex, Spartan, Virtex, Vivado, Zynq, and other designated brands included herein are trademarks of Xilinx in the United States and other countries.all other trademarks are the property of their respective owners. 本資料は英語版 (v2012.2) を翻訳したもので内容に相違が生じる場合には原文を優先します資料によっては英語版の更新に対応していないものがあります日本語版は参考用としてご使用の上最新情報につきましては必ず最新英語版をご参照くださいこの資料に関するフィードバックおよびリンクなどの問題につきましては jpn_trans_feedback@xilinx.com までお知らせくださいいただきましたご意見を参考に早急に対応させていただきますなおこのメールアドレスへのお問い合わせは受け付けておりませんあらかじめご了承ください改訂履歴次の表にこの文書の改訂履歴を示します日付バージョン改訂内容 2012 年 7 月 25 日初版 Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 2

3 目次改訂履歴第 1 章 : IP 中心のデザインフローの概要第 2 章 : IP カタログの使用 IP へのアクセス IP インスタンスの作成生成前の IP の追加 IP のカスタマイズ IP ターゲットの生成 IP のリセット IP のインスタンシエート IP の合成 IP のシミュレーションデザイン内での IP の制約 IP のサンプルデザインの使用有償ライセンス IP の使用 IP の最新バージョンへのアップグレード IP 操作の Tcl コマンド第 3 章 : IP パッケージャーの使用 IP パッケージャーとその使用フロー IP パッケージ化フロー IP ユーザーのフローリポジトリの管理 IP カタログ IP のカスタマイズと生成 IP パッケージの検証 IP Packager の入力入力ファイルのグループパッケージ化された IP に最低限必要なファイルセット IP パッケージャーの出力出力パッケージ内の IP デザインファイルの分類出力パッケージに含まれるその他のファイルコマンドラインインターフェイスを使用した IP のパッケージ化 IP パッケージ化の手順既存の Vivado プロジェクトのパッケージ化または新規プロジェクトの作成プロジェクトを IP としてパッケージ化 IP カタログへの新規 IP の追加 HDL 以外のファイルの IP パッケージへの追加付録 A : その他のリソース Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 3

第 1 章 IP 中心のデザインフローの概要 Vivado Design Suite では IP 中心のデザインフローを使用してデザインをすばやく統合できデザインおよびアルゴリズムをエラーなしで抽象的に組み込むことができる再利用可能 IP に変換できます Vivado IP パッケージャーは IP-XACT 規格に基づいたデザイン再利用機能でデザインフローの任意の段階でコアをパッケージ化し

4 第 1 章 IP 中心のデザインフローの概要 Vivado Design Suite では IP 中心のデザインフローを使用してデザインをすばやく統合できデザインおよびアルゴリズムをエラーなしで抽象的に組み込むことができる再利用可能 IP に変換できます Vivado IP パッケージャーは IP-XACT 規格に基づいたデザイン再利用機能でデザインフローの任意の段階でコアをパッケージ化しシステムレベルの IP を作成および展開できます Vivado IP カタログは IP 中心のデザインフローのフレームワークを提供する統合 IP レポジトリですこのカタログはザイリンクス IP サードパーティ IP ユーザーデザインからの IP を含むさまざまなソースの IP を 1 つの環境に統合し企業全体で一貫した方法で簡単に使用できるようにします公開された業界標準の IP がサポートされておりサードパーティベンダーが自社の IP ポートフォリオを短時間で開発して IP カタログに含めることができます Vivado IP パッケージャーを使用すると Vivado 高位合成 (HLS) または System Generator for DSP を使用してユーザー自身の C/C++ や MATLAB/Simulink アルゴリズムまたはシステムデザインをパッケージ化できます X-Ref Target - Figure 1-1 図 1-1 : IP 中心のデザインフロー Vivado IP カタログはザイリンクス IP サードパーティ IP および企業独自の IP のレポジトリでデザインチーム部署企業内で共有して利用できます Vivado IP カタログの主な機能は次のとおりです開発されているエンドアプリケーションにかかわらず構築ブロックウィザードコネクティビティ DSP エンベデッド AXI 基盤構造およびビデオ IP を含むザイリンクス IP すべてに 1 つの共有レポジトリから簡単にアクセス可能共有ネットワークドライブも含めた複数の物理ロケーションをサポートしサードパーティまたな企業内で開発された IP を一貫した IP 環境で利用可能 Vivado 統合設計環境 (IDE) または Tcl による自動スクリプトベースのフローを使用して IP をカスタマイズおよび生成インスタンシエーションテンプレートシミュレーションモデル (HDL C または MATLAB) および HDL サンプルデザインなどオプションの IP 出力をオンデマンド配信 IP を Vivado プロジェクトのインスタンシエートソースとして直接評価可能な IP サンプルデザインを統合 IP をデザインと共にグローバルに RTL 合成合成可能な RTL または IP のビヘイビアシミュレーションモデルを使用可能 write_verilog または write_vhdl でカスタマイズ済み IP を最上位として処理し合成後のバックアノテート済み構造シミュレーションモデルを使用して HDL ネットリストを作成可能 Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 4

5 第 2 章 IP カタログの使用 RTL ベースのプロジェクトでは IP カタログを使用してプロジェクトに IP コアを追加できます IP カタログでは次の操作を実行できます IP へのアクセス IP のカスタマイズ IP ターゲットの生成 IP のリセット IP のインスタンシエート IP の合成 IP のシミュレーションデザイン内での IP の制約 IP のサンプルデザインの使用有償ライセンス IP の使用 IP の最新バージョンへのアップグレード IP 操作の Tcl コマンドこれらの操作について次のセクションで説明します Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 5

IP へのアクセス IP へのアクセス IP インスタンスの作成 IP インスタンスを作成するには [Window] [IP Catalog] をクリックするか Flow Navigator で [Project Manager] [IP Catalog] をクリックして IP カタログを開きます IP コアはカテゴリごとにツリー形式で表示され IP バージョン AXI (Advanced

6 IP へのアクセス IP へのアクセス IP インスタンスの作成 IP インスタンスを作成するには [Window] [IP Catalog] をクリックするか Flow Navigator で [Project Manager] [IP Catalog] をクリックして IP カタログを開きます IP コアはカテゴリごとにツリー形式で表示され IP バージョン AXI (Advanced extensible Interface) プロトコル準拠ステータスライセンス要件などが示されます IP コアを選択するとその説明がビューの下部に表示されますカタログから IP コアを選択してその IP に関するさまざまな情報を確認できます選択した IP の資料を表示するには次を実行します IP のカスタマイズウィンドウで PDF ボタンをクリックします IP カタログツールバーの [View Information] ボタンをクリックしポップアップメニューから [Data Sheet] をクリックします次の図に [IP Catalog] ビューの例を示します X-Ref Target - Figure 2-1 図 2-1 : [IP Catalog] ビュー Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 6

IP へのアクセス IP カタログのツールバーおよびポップアップメニューには次のコマンドオプションがあります [Show Search] : カタログ内で文字列を検索するための [Search] フィールドを表示します [Collapse All]/[Expand All] : IP カタログのツリーを展開または閉じます [Hide Superseded and Discontinued

7 IP へのアクセス IP カタログのツールバーおよびポップアップメニューには次のコマンドオプションがあります [Show Search] : カタログ内で文字列を検索するための [Search] フィールドを表示します [Collapse All]/[Expand All] : IP カタログのツリーを展開または閉じます [Hide Superseded and Discontinued IPs] : 現在の IP のみを表示します [Hide incompatible IPs] : 選択したデバイスファミリと互換性のある IP のみを表示します [Group by Category] : 分類および検索しやすいようにリストをグループ分けするかフラットにします [Customize IP] : 選択した IP のカスタマイズウィンドウを開きます [License Status] : 選択した IP のライセンス要件とステータスを表示します [Compatible Families] : 選択した IP と互換性のあるデバイスファミリすべてをリストします [View information] : 選択した IP のデータシート ([Data Sheet]) バージョン情報([Version Information]) 製品ウェブページ ([Product Webpage]) またはアンサー([Answer Records]) を表示します [Update IP Catalog] : サードパーティまたはユーザー IP で IP カタログをアップデートしますこのコマンドでは複数のディレクトリを追加できます [Automatically scroll to selected objects] : 開いているビューの選択したオブジェクトにジャンプする機能をオン / オフにします [Export to Spreadsheet] : IP カタログをスプレッドシート形式の XLS ファイルに出力します生成前の IP の追加生成前の CORE Generator (<core_name>.xco) または Vivado IP (<core_name>.xci) を追加するには Add Sources ウィザードで [Add Existing IP] をオンにします ( 図 2-2) 生成前の IP を指定するか生成されたソースをプロジェクトに追加するかを選択できます X-Ref Target - Figure 2-2 図 2-2 : 生成前の IP の追加 Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 7

IP へのアクセス X-Ref Target - Figure 2-3 図 2-3 : Add Sources ウィザード : [Add Existing IP] ページ既存の IP の追加は次の例のように import_ip Tcl コマンドを使用しても実行できます import_ip -file C:/coregen_ip/aurora_8b10b_v7_1.

8 IP へのアクセス X-Ref Target - Figure 2-3 図 2-3 : Add Sources ウィザード : [Add Existing IP] ページ既存の IP の追加は次の例のように import_ip Tcl コマンドを使用しても実行できます import_ip -file C:/coregen_ip/aurora_8b10b_v7_1.xco -name aurora_8b10b_v7_1 import_ip -file C:/coregen_ip/blk_mem_gen_v6_1.xco -name blk_mem_gen_v6_1 既存の生成前の IP ネットリストおよびソースファイルがデザインに追加されます注記 : Vivado IP カタログからアクセスできないバージョンの IP コアをインポートした場合 IP コアの再カスタマイズリセット再生成は実行できません Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 8

9 IP のカスタマイズ IP のカスタマイズ IP カタログからコアを選択しパラメーター値を指定することによりデザイン要件に合わせて IP をカスタマイズできます 1. [IP Catalog] ビューからカスタマイズする IP を選択します 2. ツールバーまたはポップアップメニューから [Customize IP] をクリックするか選択した IP をダブルクリックします次の図は FIFO Generator IP の [Customize IP] ダイアログボックスを示しています X-Ref Target - Figure 2-4 図 2-4 : [Customize IP] ダイアログボックスこのダイアログボックスに IP をカスタマイズするパラメーターが表示されます [Customize IP] ダイアログボックスは選択した IP コアのタイプによって異なりパラメーターを指定するタブが 1 つまたは複数表示されますダイアログボックス上部のタブをクリックし各ページを表示してパラメーターを設定します [Customize IP] ダイアログボックスには IP シンボルと選択した IP によって周波数応答グラフリソース予測 AXI4-Stream ポート構造なども表示されます IP シンボルでは Vivado IDE の [Schematic] ビューと同じズームサイズ変更自動フィット機能を使用できますダイアログボックスの右上にある Adobe Acrobat ボタンをクリックすると IP コアに関する資料がウェブブラウザーに表示されますまたは IP カタログで IP を右クリックし [Data Sheet] をクリックしてもデータシートを表示できます [Customize IP] ダイアログボックスでパラメーターの設定を完了したら [OK] をクリックします IP コアおよびインスタンシエーションテンプレートがデザインソースとしてプロジェクトに追加されます IP コアを右クリックして [Generate] をクリックすると IP コアのターゲットが作成されますこの時点ではコアは合成されませんプロジェクトに IP コアを追加して合成を実行するとデザインのほかのソースと共に IP が自動的に合成されますこの機能によりデザインに含まれる複数の IP コアを短時間でインスタンシエートできますプロジェクトに IP を追加するたびに合成を実行する必要はありませんカスタマイズしてプロジェクトに追加した IP コアは [Sources] ビューの [IP Sources] タブに表示されますこのタブでコアのツリーを展開するとコアを構成するさまざまなファイルが表示されコアを選択すると [Source File Properties] ビューにプロパティが表示されます Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 9

10 IP ターゲットの生成 IP のカスタマイズは create_ip Tcl コマンドでも実行できます次に例を示します create_ip -name fifo_generator -version 9.2 -vendor xilinx.com -library ip -module_name fifo_gen 注記 : create_ip Tcl コマンドを実行するとソースファイルは作成されますがインスタンシエーションテンプレートは作成されません [Sources] ビューで IP コアを右クリックして [Re-customize IP] をクリックすると [Customize IP] ダイアログボックスが再度表示されコアのパラメーターを変更できますまた [Sources] ビューで IP コアを右クリックして [Upgrade IP] をクリックするとカスタマイズされた IP をザイリンクス IP カタログの最新バージョンにアップグレードし現在の IP コアからのカスタマイズを適用できます Vivado Design Suite でサポートされる IP の詳細はを参照してください各 IP に関する情報はまたは IP カタログを参照してください AXI IP の詳細はを参照してください IP ターゲットの生成必要に応じてインスタンシエーションテンプレート合成シミュレーションサンプルデザインなど IP インスタンスのさまざまな出力ターゲットを生成できます IP を右クリックして [Generate] をクリックして生成するターゲットを選択します X-Ref Target - Figure 2-5 図 2-5 : IP ターゲットの生成 Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 10

IP のリセット IP のリセット IP はいつでもリセットして IP の生成ファイルを削除したり現在のデザインの定義を変更するために IP をカスタマイズし直すことができます IP コアのターゲットデータを削除するには [Sources] ビューの [IP Sources] タブでコアを右クリックし [Reset] をクリックします [Reset] コマンドでは

11 IP のリセット IP のリセット IP はいつでもリセットして IP の生成ファイルを削除したり現在のデザインの定義を変更するために IP をカスタマイズし直すことができます IP コアのターゲットデータを削除するには [Sources] ビューの [IP Sources] タブでコアを右クリックし [Reset] をクリックします [Reset] コマンドでは選択したターゲットまたはすべてのターゲットをリセットできます現在のターゲットデータは削除されるのでターゲットを生成し直す必要があります IP コアがデザインに複数回インスタンシエートされている場合 IP コアをリセットするとすべてのインスタンスがリセットされます相当する Tcl コマンドは次のとおりです reset_ip [get_ips fifo_gen] IP のインスタンシエート IP をカスタマイズしてプロジェクトに追加すると [Sources] ビューの [IP Sources] タブに表示されます IP コアを展開すると [Implementation Template] フォルダーにインスタンシエーションテンプレートを含む VHO/VEO ファイルが表示されますこのインスタンシエーションテンプレートを RTL デザインにコピーして貼り付けることができます図 2-6 に FIFO Generator コアのインスタンシエーションテンプレートを示します X-Ref Target - Figure 2-6 図 2-6 : IP のインスタンシエーション RTL コード 1. インスタンシエーションテンプレートをデザインで使用するには IP コアの VEO または VHO テンプレートファイルと RTL デザインファイルを [Sources] ビューでダブルクリックするか右クリックして [Open File] をクリックしテキストエディターで開きます 2. VEO または VHO テンプレートファイルでインスタンシエーションテンプレートを選択してコピーし RTL デザインの適切な位置に貼り付けます 3. IP テンプレートをデザインに組み込むために必要な変更を加えます 4. IP コアをデザインに正しくインスタンシエートしたら IP コアをデザインの残りの部分と共に合成できます Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 11

IP の合成 IP の合成プロジェクトの IP コアはデザインを合成するとほかの部分と共に合成されます特定の IP インスタンスのみを合成することもできますこれには [Sources] ビューの [Hierarchy] タブで IP を右クリックして [Set as Top] をクリックしてから Flow Navigator で [Run Synthesis] をクリックします

12 IP の合成 IP の合成プロジェクトの IP コアはデザインを合成するとほかの部分と共に合成されます特定の IP インスタンスのみを合成することもできますこれには [Sources] ビューの [Hierarchy] タブで IP を右クリックして [Set as Top] をクリックしてから Flow Navigator で [Run Synthesis] をクリックします X-Ref Target - Figure 2-7 図 2-7 : IP インスタンスを最上位として設定 IP のシミュレーション Flow Navigator で [Run Simulation] をクリックするとデザイン全体と共に IP コアがシミュレーションされます Vivado IDE では IP と共に供給されているシミュレーションソースを使用してデザイン全体の論理シミュレーションが実行されますビヘイビアモデルテキスト形式の合成可能なソースまたは暗号化された合成可能なソースが VHDL または Verilog シミュレーションモデルとして提供されていますシミュレーションソースとして暗号化されたファイルが提供される IP では選択されたシミュレータ (Vivado シミュレータまたは QuestaSim/ModelSim) のシミュレーションソースのコンパイルは Vivado IDE で管理されますまたプロジェクトのターゲット言語の IP シミュレーションソースがない場合は混合モードのシミュレーション用にプロジェクトが設定されますほかのシミュレータでシミュレーションを実行する場合は暗号化されたシミュレーションソースを指定する IP の構造シミュレーションモデルを作成する必要がありますデザインを 1 つの言語でシミュレーションできるように構造シミュレーションモデルを作成する必要がある場合もあります構造シミュレーションモデルを作成するには次の手順に従います [Sources] ビューの [Hierarchy] タブで IP を選択します右クリックして [Set as Top] をクリックし合成を実行します合成が終了したら次の Tcl コマンドを使用して IP シミュレーションモデルを生成します write_verilog mode funcsim <corename>.v (Verilog) write_vhdl mode funcsim <corename>.vhd (VHDL) Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 12

デザイン内での IP の制約デザイン内での IP の制約 Vivado IDE は IP を含むデザイン全体の XDC タイミング制約および物理制約を管理しますプロジェクトに複数回インスタンシエートされている IP に含まれるデザインエレメントの制約の関連付けおよび固有化は Vivado IDE で処理されます IP カタログの一部の IP ではカスタマイズに基づいて IP 特定の XDC

13 デザイン内での IP の制約デザイン内での IP の制約 Vivado IDE は IP を含むデザイン全体の XDC タイミング制約および物理制約を管理しますプロジェクトに複数回インスタンシエートされている IP に含まれるデザインエレメントの制約の関連付けおよび固有化は Vivado IDE で処理されます IP カタログの一部の IP ではカスタマイズに基づいて IP 特定の XDC 制約が生成されます IP 特定の XDC 制約はデザインの合成およびインプリメンテーション中ユーザー定義の XDC 制約が処理された後に読み込まれます IP 特定の XDC 制約の特性を含む XDC 制約の詳細は Vivado Design Suite ユーザーガイド : 制約の使用 (UG903) を参照してください IP のサンプルデザインの使用 IP コアでサポートされる場合サンプルデザインを生成できますユーザーの指定により生成でき Vivado IDE で新しいビューで開くことができますこれにより作業中のデザインには変更を加えずにさまざまな IP コアのサンプルデザインを表示したり変更したりできますサンプルデザインを生成するには [Sources] ビューで IP を右クリックして [Generate] をクリックし [Generate] ダイアログボックスで [Examples] をオンにして [OK] をクリックします ( 図 2-8) X-Ref Target - Figure 2-8 図 2-8 : IP サンプルデザインの生成サンプルデザインを起動するには [Sources] ビューで IP を右クリックし [Open IP Example Design] をクリックしますサンプルデザインを配置する場所を指定するダイアログボックスが表示されますデフォルトでは現在のプロジェクトディレクトリが使用されます推奨 : IP サンプルデザインを評価する際は別の作業ディレクトリを指定します Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 13

制約ファイルを使用してサンプルデザインにインスタンシエートされるので IP をさらに詳しく評価できます X-Ref Target - Figure

14 IP のサンプルデザインの使用 X-Ref Target - Figure 2-9 [OK] をクリックし IP サンプルデザインを開きます図 2-9 : IP サンプルデザインを開くサンプルデザインが生成されていない場合は生成され別のセッションで開きます IP はサンプル XDC 制約ファイルを使用してサンプルデザインにインスタンシエートされるので IP をさらに詳しく評価できます X-Ref Target - Figure 2-10 図 2-10 : IP サンプルデザインインスタンスと制約ファイル Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 14

有償ライセンス IP の使用有償ライセンス IP の使用 Vivado IP カタログの [License] 列には [Included] または [Purchase] と表示されますこれらは次を意味します [Included] : Vivado Design Suite ツール内で無償でライセンス付与されるザイリンクス LogiCORE IP コアで

15 有償ライセンス IP の使用有償ライセンス IP の使用 Vivado IP カタログの [License] 列には [Included] または [Purchase] と表示されますこれらは次を意味します [Included] : Vivado Design Suite ツール内で無償でライセンス付与されるザイリンクス LogiCORE IP コアでザイリンクスエンドユーザーライセンス契約が適用されます [Purchase] : 有償のザイリンクス LogiCORE IP コアでコアライセンス契約が適用されますこれらのコアの評価版にはコア評価ライセンス契約が適用されます IP ライセンスの取得方法はザイリンクスライセンスサイトを参照してください有償の IP では [Customize IP] ダイアログボックスの [OK] ボタンは評価ライセンスまたは購入したライセンスが検出されるまで次の図に示すように無効になります X-Ref Target - Figure 2-11 図 2-11 : 有償の IP の [OK] ボタンはライセンスを検出中は無効 Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 15

16 有償ライセンス IP の使用 X-Ref Target - Figure 2-12 図 2-12 : 有償の IP のライセンスが検出され [OK] ボタンが有効になる Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 16

IP の最新バージョンへのアップグレード IP の最新バージョンへのアップグレード IP を最新バージョンにアップグレードするには次の方法を使用します自動アップグレードがサポートされる IP では IP を右クリックして [Upgrade IP] をクリックします IP を手動で再カスタマイズし残りの IP の既存のカスタムパラメーターに一致させます自動アップグレードがサポートされる

17 IP の最新バージョンへのアップグレード IP の最新バージョンへのアップグレード IP を最新バージョンにアップグレードするには次の方法を使用します自動アップグレードがサポートされる IP では IP を右クリックして [Upgrade IP] をクリックします IP を手動で再カスタマイズし残りの IP の既存のカスタムパラメーターに一致させます自動アップグレードがサポートされる IP では次の図に示すように [Sources] ビューで IP インスタンスを右クリックして [Upgrade IP] をクリックすると IP がアップグレードされます X-Ref Target - Figure 2-13 図 2-13 : IP のアップグレード IP のアップグレードは次の例のように Tcl コマンド upgrade_ip または convert_ip を使用しても実行できます upgrade_ip -version 7.2 [get_ips blk_mem_gen_v6_1] ( 最新バージョンにアップグレード ) convert_ip [get_ips blk_mem_gen_v6_1] (XCO から XCI インスタンスに変換 ) Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 17

IP 操作の Tcl コマンド IP 操作の Tcl コマンド Vivado IP カタログは Vivado IDE に統合されており Vivado IDE および Tcl 設計環境からスムーズにアクセスできますバッチモード用に IP の作成カスタマイズ出力ファイルの生成などの GUI で実行する各操作に対応する Tcl コマンドがあり GUI

18 IP 操作の Tcl コマンド IP 操作の Tcl コマンド Vivado IP カタログは Vivado IDE に統合されており Vivado IDE および Tcl 設計環境からスムーズにアクセスできますバッチモード用に IP の作成カスタマイズ出力ファイルの生成などの GUI で実行する各操作に対応する Tcl コマンドがあり GUI で実行できる操作はスクリプトで自動化して実行できます IP のパラメーターも Tcl コンソールから直接設定できます次に例を示します set_property -name CONFIG.Input_Type -value {Unsigned} -objects [get_ips c_accum_v11_0_0] generate_target {instantiation_template synthesis} [get_ips c_accum_v11_0_0] サポートされる IP 関連の Tcl コマンドの詳細は Tcl コンソールで help -category IPFlow と入力してください X-Ref Target - Figure 2-14 図 2-14 : IP 関連の Tcl コマンドに関するヘルプを表示 Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 18

19 第 3 章 IP パッケージャーの使用 IP パッケージャーとその使用フロー Vivado IP パッケージャーを使用するとサードパーティの IP を Vivado IP カタログで使用できるように準備できますこのように準備されたサードパーティ IP は Vivado Design Suite のデザインにインスタンシエートできます Vivado Design Suite の IP パッケージフローを使用して IP を開発するとザイリンクス IP サードパーティ IP またはカスタム IP のいずれも Vivado Design Suite で同様に使用できます図 3-1 に IP パッケージフローとその使用モデルを示します IP の開発時には IP パッケージャーを使用して IP ファイルと関連データを ZIP ファイルにパッケージ化しますこの生成された ZIP ファイルを Vivado Design Suite の IP カタログにインストールするとパラメーターを選択して IP をカスタマイズし IP インスタンスを生成できるようになります IP が正しくパッケージ化されたことを検証するため各 IP モジュールに対して IP ユーザーフローを実行し IP が使用可能な状態であるかどうか検証することをお勧めします X-Ref Target - Figure 3-1 IP パッケージ化フロー手順 1 : IP のパッケージ化 IP パッケージャーの出力は IP-XACT コンポーネントファイルで ZIP にはデフォルトの GUI ファイルレポート再生成ファイルなどが含まれます次のいずれかを実行できます既に生成済みの Vivado Design Suite プロジェクトからデザインをパッケージ化新規 Vivado Design Suite プロジェクトファイルを作成し IP パッケージャーを使用して IP ソースファイルと関連データをインポート IP パッケージャーを起動するには [Tools] [IP Packager] をクリックしますまたは Vivado Design Suite の Tcl コマンドラインインターフェイスを使用してバッチモードで IP パッケージャーを実行することもできます手順 2 : IP 配布の保護図 3-1 : IP パッケージャーおよびその使用フロー IP ユーザーに IP を配布する際は保護する必要があります Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 19

IP パッケージャーとその使用フロー IP ユーザーのフロー手順 1 : IP カタログのアップデートサードパーティ IP または社内で開発された IP を受信したら Vivado Design Suite を起動して Vivado Design Suite の IP カタログに IP を追加します手順 2 : IP ライセンスのインストール ( オプション ) オプションで

20 IP パッケージャーとその使用フロー IP ユーザーのフロー手順 1 : IP カタログのアップデートサードパーティ IP または社内で開発された IP を受信したら Vivado Design Suite を起動して Vivado Design Suite の IP カタログに IP を追加します手順 2 : IP ライセンスのインストール ( オプション ) オプションでサードパーティ IP プロバイダーから FlexNet ライセンスを取得してインストールします手順 3 : サードパーティ IP の使用 Vivado Design Suite を使用してサードパーティ IP コアを使用したデザインを開始しますリポジトリの管理リポジトリを管理するとサードパーティやカスタマーからの IP を Vivado Design Suite に追加できますサードパーティの IP が表示されるようにするにはその IP をダウンロードし圧縮されている場合はユーザーマシンからアクセスできるディレクトリに解凍しておく必要がありますこの後 Vivado Design Suite を起動して GUI からこのディレクトリを指定します図 3-2 に示すようにリポジトリには標準ザイリンクスリポジトリとユーザーリポジトリの 2 種類があります標準ザイリンクスリポジトリは Vivado Design Suite ツールの一部として含まれており常にイネーブルでユーザーが変更することはできませんユーザーリポジトリとは 1 つ以上の IP を含むユーザーマシンからアクセス可能なディレクトリですザイリンクスまたはサードパーティの IP プロバイダーはカタログへの IP アップデートをパッチを介して配布します X-Ref Target - Figure 3-2 図 3-2 : リポジトリタイプリポジトリは追加または削除したりリポジトリ間の優先順位を決めたりできます IP はベンダーライブラリ名前バージョンによって分類されます複数のリポジトリが参照され同じ IP が複数のロケーションにある場合は優先順位の高いリポジトリの IP が表示されますザイリンクス IP リポジトリは常にイネーブルになっており優先順位は一番低くなっていますプロジェクトでのリポジトリ設定の変更はプロジェクトと共に保存されそのプロジェクトをどのマシンで開いてもリポジトリが表示されます ( リポジトリパスが有効である場合 ) 注記 : ユーザーレポジトリを新しく作成されたプロジェクトに対して使用可能にできます [Tools] [Options] をクリックして左側のペインで [General] を選択し [IP Catalog] セクションを参照してください Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 20

IP パッケージャーとその使用フロー IP カタログ Vivado IP カタログは IP の検索詳細情報の確認関連資料の表示を実行可能な統合レポジトリです Vivado IP カタログ ( 図 3-3) にサードパーティ IP またはカスタマー IP を追加すると Vivado Design Suite フローからその IP にアクセスできるようになります X-Ref Target -

21 IP パッケージャーとその使用フロー IP カタログ Vivado IP カタログは IP の検索詳細情報の確認関連資料の表示を実行可能な統合レポジトリです Vivado IP カタログ ( 図 3-3) にサードパーティ IP またはカスタマー IP を追加すると Vivado Design Suite フローからその IP にアクセスできるようになります X-Ref Target - Figure 3-3 IP のカスタマイズと生成図 3-3 : リポジトリと IP カタログ IP のパラメーターを変更して出力を生成するには IP カタログから [Customize IP] ダイアログボックスを開きますパラメーターを指定したら [Sources] ビューで IP を右クリックして [Generate] をクリックしプロジェクトディレクトリに指定の出力を生成します出力にはカスタマイズオプションネットリスト HDL 合成およびシミュレーションファイルテストベンチサンプルデザインなどが含まれます Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 21

22 IP Packager の入力 IP パッケージの検証 IP パッケージャーを使用して IP をパッケージ化したら次を確認することをお勧めします Vivado Design Suite の IP リポジトリに IP を追加し Vivado IP カタログに正しく表示されることを確認します Vivado IP カタログの [Customize IP] ダイアログボックスを使用して IP のパラメーターを指定し出力を生成しますデザインに IP をインスタンシエートし Vivado Design Suite フローでそのデザインを実行しますサンプルプロジェクトが IP と一緒にパッケージ化されている場合はそれを生成し Vivado Design Suite で問題なく動作するかどうかを検証します IP Packager の入力入力ファイルのグループ IP Packager では次を含むさまざまな入力ファイルグループがサポートされます HDL 合成 HDL シミュレーション文書 HDL テストベンチサンプルデザインインプリメンテーションファイル ( 制約および構造ネットリストファイルを含む ) パッケージ化された IP に最低限必要なファイルセット IP には必要な数のファイルグループを指定できます最低限必要なファイルグループのセットは特にありませんが [IP Packager] ビューの [IP File Groups] ページに論理合成シミュレーション資料などの典型的なファイルグループのセットが表示されますこれらのファイルグループのいずれかが空の場合最後の [Review and Package] ページにファイルがないことを示すメッセージが表示されます Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 22

23 IP パッケージャーの出力 IP パッケージャーの出力出力パッケージ内の IP デザインファイルの分類出力パッケージのデザインファイルは入力ディレクトリの構造と同じようにフォルダーに分類されますこれらは [IP File Groups] ページで指定した論理グループに合わせて物理的には分類し直されません出力パッケージに含まれるその他のファイル出力パッケージには IP デザインファイルと IP-XACT XML ファイル以外にも GUI フォルダーが含まれますこのフォルダーにはザイリンクスツールで IP のカスタマイズ GUI およびその他の GUI を表示するためのファイルが含まれますコマンドラインインターフェイスを使用した IP のパッケージ化 Tcl シェルの実行ファイルを使用してすべての GUI 操作を実行できますこのインターフェイスはビルドプロセスなどのバッチ設定でのメタデータファイルの再生成を自動化する手段として使用されます Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 23

IP パッケージ化の手順 IP パッケージ化の手順次に IP パッケージャーを使用して IP をパッケージ化する方法を示します次の手順では my_complex_mult というサンプル IP デザインを使用します既存の Vivado プロジェクトのパッケージ化または新規プロジェクトの作成既存の Vivado プロジェクトで IP パッケージャーを起動するかパッケージ化する IP

24 IP パッケージ化の手順 IP パッケージ化の手順次に IP パッケージャーを使用して IP をパッケージ化する方法を示します次の手順では my_complex_mult というサンプル IP デザインを使用します既存の Vivado プロジェクトのパッケージ化または新規プロジェクトの作成既存の Vivado プロジェクトで IP パッケージャーを起動するかパッケージ化する IP のプロジェクトを作成します新規プロジェクトを作成するには次の手順に従います 1. Vivado IDE で [New Project] をクリックします 2. プロジェクト名に my_complex_mult と入力しプロジェクトディレクトリを確認して [Next] をクリックします ( 図 3-4) X-Ref Target - Figure 3-4 図 3-4 : [New Project] ダイアログボックス : [Project Name] ページ 3. [Project Type] ページで [RTL Project] がオンになっていることを確認し [Next] をクリックします 4. [Add Sources] ページで次を実行します a. cmpy_v3_1 mult_gen_v11_2 xbip_utils_v2_0 という 3 つの RTL サブディレクトリを追加します b. 3 つのサブディレクトリの [Library] 列を図 3-5 のように変更します c. my_complex_mult_rtl.vhd という最上位 VHDL ファイルを追加します d. ディレクトリ構造を保持するために通常使用する [Copy Sources into Project] をオフにします e. ターゲット言語を [VHDL] に設定します f. [Next] をクリックします Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 24

IP パッケージ化の手順 X-Ref Target - Figure 3-5 図 3-5 : [New Project] ダイアログボックス : [Add Sources] ページ 5. ウィザードの残りのページをクリックしていき [Finish] をクリックしますプロジェクトを IP としてパッケージ化 Vivado プロジェクトを IP としてパッケージ化するには次の手順に従います 1.

25 IP パッケージ化の手順 X-Ref Target - Figure 3-5 図 3-5 : [New Project] ダイアログボックス : [Add Sources] ページ 5. ウィザードの残りのページをクリックしていき [Finish] をクリックしますプロジェクトを IP としてパッケージ化 Vivado プロジェクトを IP としてパッケージ化するには次の手順に従います 1. Vivado プロジェクトが開いた状態で [Tools] [IP Packager] をクリックします 2. [Welcome to the IP Packager] ページで [Next] をクリックします 3. [Begin IP Creation] ページで [Finish] をクリックしますプロジェクトに関する情報が自動的に集められ基本的な IP パッケージが準備エリアに作成されます 4. [IP Packager Summary] ページで [OK] をクリックします 5. 図 3-6 に示すように設定し [Next] をクリックします [Display Name] および [Description] は必須であり赤のマークが示されています Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 25

IP パッケージ化の手順 X-Ref Target - Figure 3-6 6.

26 IP パッケージ化の手順 X-Ref Target - Figure [Review and Package] をクリックします ( 図 3-7) 図 3-6 : [IP Identification] ページ X-Ref Target - Figure 3-7 図 3-7 : [Review and Package] ページ Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 26

IP パッケージ化の手順注記 : 不足している情報がある場合 [Possible Missing Information] にリストされます IP 資料の追加方法はこの後 HDL 以外のファイルの IP パッケージへの追加セクションで説明するので現段階では無視してもかまいません 7.

27 IP パッケージ化の手順注記 : 不足している情報がある場合 [Possible Missing Information] にリストされます IP 資料の追加方法はこの後 HDL 以外のファイルの IP パッケージへの追加セクションで説明するので現段階では無視してもかまいません 7. [Package IP] ボタンをクリックすると IP ユーザーに送信できる IP パッケージ (ZIP ファイル ) が作成されます 8. [Package IP] ダイアログボックスで次を実行します a. ZIP ファイルの名前が IPwizards_ip_my_complex_mult_3.0.zip であることを確認します ( 図 3-8) b. 出力ディレクトリを C:\my_complex_mult に変更します c. [OK] をクリックします X-Ref Target - Figure 3-8 図 3-8 : [Package IP] ダイアログボックス 9. C:\my_complex_mult フォルダーに新しい ZIP ファイルが追加されているかどうか確認します Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 27

$作成された ZIP ファイルを C:\my_complex_mult フォルダーで解凍します重要 : ZIP ファイルとしてパッケージ化された IP を追加する際はまず ZIP を解凍してからそのディレクトリをユーザーリポジトリとして追加する必要があります 2. Flow Navigator で [Project Manager] [IP Catalog] をクリックします 3.$

28 IP パッケージ化の手順 IP カタログへの新規 IP の追加 IP カタログにパッケージ化された IP を追加するには次の手順に従います 1. 作成された ZIP ファイルを C:\my_complex_mult フォルダーで解凍します重要 : ZIP ファイルとしてパッケージ化された IP を追加する際はまず ZIP を解凍してからそのディレクトリをユーザーリポジトリとして追加する必要があります 2. Flow Navigator で [Project Manager] [IP Catalog] をクリックします 3. [IP Catalog] で右クリックし [Update IP Catalog] をクリックします ( 図 3-9) X-Ref Target - Figure 3-9 図 3-9 : [Update IP Catalog] メニューコマンド 4. [Update IP Catalog] ダイアログボックスで [Add Directories] をクリックして C:\my_complex_mult を選択し [OK] をクリックします ( 図 3-10) この検索パスには IP の component.xml ファイルが含まれている必要があります Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 28

という名前の IP が追加されていることを確認します入力したメタデータが [Details] エリアに表示されることも確認します ( 図

29 IP パッケージ化の手順 X-Ref Target - Figure 3-10 図 3-10 : IP リポジトリの検索パス 5. [IP Catalog] ビューで [Math Functions] フォルダーを展開し My Complex Multiplier という名前の IP が追加されていることを確認します入力したメタデータが [Details] エリアに表示されることも確認します ( 図 3-11) X-Ref Target - Figure 3-11 図 3-11 : IP カタログ Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 29

30 IP パッケージ化の手順 HDL 以外のファイルの IP パッケージへの追加 IP パッケージャーでパッケージに HDL 以外のファイルを追加するには次の手順に従います 1. [IP Packager] ビューの左側のペインで [IP Files Groups] を選択し右側の [Data Sheet] カテゴリを右クリックして [Add Files (Data Sheet)] をクリックします ( 図 3-12) X-Ref Target - Figure 3-12 図 3-12 : パッケージへのデータシートファイルの追加 2. [Add IP Files (Data Sheet)] ダイアログボックスで [Add Files] ボタンをクリックし C:/my_complex_mult/doc ディレクトリを指定し [Files of type] で [All Files] を選択します 2 つの資料ファイルが表示されます 3. my_complex_mult_data_sheet.pdf ファイルを選択し [OK] をクリックします [Add IP Files (Data Sheet)] ダイアログボックスで [OK] をクリックします 4. [Data Sheet (1 file)] カテゴリを展開し PDF ファイルがパッケージに追加されたことを確認します ( 図 3-13) Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 30

31 IP パッケージ化の手順 X-Ref Target - Figure 3-13 図 3-13 : データシートが追加されたことを確認 5. 手順 1 ~ 4 を繰り返して [Readme] カテゴリに my_complex_mult_release_notes.txt というファイルを追加します 6. [Review and Package] をクリックして [Package IP] ボタンをクリックし追加した文書ファイルを含む IP をパッケージ化します Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 31

32 付録 A その他のリソース 1. ザイリンクスデザインツール : リリースノートガイド (UG631) 2. ザイリンクスデザインツール : インストールおよびライセンスガイド (UG798) 3. Vivado Design Suite ユーザーガイド : Vivado IDE の使用 (UG893) 4. Vivado Design Suite Tcl コマンドリファレンスガイド (UG835) Vivado : IP を使用した設計 japan.xilinx.com 32

Vivado Design Suite ユーザーガイド : IP を使用した設計 (UG896)

Vivado Design Suite ユーザーガイド : IP を使用した設計 (UG896) Vivado Design Suite ユーザーガイド IP を使用した設計 Notice of Disclaimer The information disclosed to you hereunder (the Materials ) is provided solely for the selection and use of Xilinx products.to the maximum extent

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