本人自本科大二开始接触FPGA相关知识,现已将近五年,从这篇开始将从比较基础的角度讲述如何一步步了解FPGA。我相信动手一步步做下去是从零开始学习知识的最快方法,因此不会从最基础开始讲,而是在碰到相应知识时尽量做到对每一句做出解释。
不过我依然会在合适时候写出些基础的总结篇,毕竟学习过却没有总结,总是觉得不系统。我会在一段基础知识基本出现过之后贴上链接供参考。
FPGA基础入门【1】Vivado Webpack和ModelSim安装
写在前面
这篇教程会用到软件Vivado Webpack,用ModelSim做仿真,系统环境是Windows 10,编程语言使用Verilog HDL,开发板使用NEXYS 4。
目前FPGA主要是三家公司,Xilinx、Altera和Lattice。我没有用过Lattice不知道怎样,但Xilinx和Altera比起来,个人认为Xilinx对于新手更友好,一个是有价格相对合适的板子可以买到,比如NEXYS 4、Zybo、Zedboard一类,对在美国留学的学生来说还有优惠;另一个是Xilinx的软件Vivado免费版看起来更清晰干净。可能有人觉得Altera公司的Quartus也挺干净的,而且也有免费版,但看过Quartus怎么都除不干净挤成一团的warning,还有又臭又长不懂加图的文档,只能说累觉不爱。
Vivado Webpack下载
多图预警
目前Vivado更新到的最新版本是2018.3,就挑选这个版本作栗子吧。下面的链接是到Vivado的下载地址:Vivado Download
找到相应版本的 WebPACK,Web installer在线下载安装占空间更小,有对应系统Windows和Linux的,而All OS installer single-file就比较大了,一个就有19个G。这对于不在北美的人来说比较麻烦。
点进去后要求登录
没有账号的话创建一个,系统会给你发一个**邮件,等到邮件后点击邮件中的**链接就可以了,这个就不细讲了
现在回到刚刚的下载界面,点击版本,再登录后就要求你填写信息并确认下载
Vivado Webpack安装
下载完成后打开。手头没有Linux的机器无法展示,打开.bin文件命令如下
$ chmod +x Xilinx_Vivado_SDK_Web_2018.3_1207_2324_Lin64.bin
$ ./Xilinx_Vivado_SDK_Web_2018.3_1207_2324_Lin64.bin
然后开始漫长的等待。。。网速不好的话会更久。。。
License
安装好打开后应该会自动进入Vivado License Manager。此时应该回到Xilinx官网下载一个免费WebPACK的license:
Xilinx Product Licensing Site
登录后会要求你再输入一次和下载安装包时相同的信息
下一步看到此界面,Vivado的运行只需要第二个,但是为了保险起见全勾选上了
点击Generate Node-Locked License之后,出现此界面,要求你加入一个Host ID。在其他教程中曾经有看到Host ID是Any的,但是我从没遇到过,因此还是点Add a host添加一下
共有三种Host ID可以选择,如果要用硬盘***,则可以win+R输入cmd调出命令行,然后输入此命令获取自己的硬盘***:
wmic diskdrive get Name, Manufacturer, Model, InterfaceType, MediaType, SerialNumber
我使用的是MAC Address,同样在命令行输入
ipconfig /all
找到在线的adapter后,把相应的physical address输入,可以去掉中间的符号。
输入好以后下一步,系统就会把相应的license文件邮件发给你。
收到邮件后下载并拷贝进合适的地方,回到之前的vivado license manager,左侧选择load license,点击copy license后转到保存license文件的路径。
到这一步基本上都完成了,可以在view license status里看到有效内容