SystemVerilog常用可綜合IP模塊庫

想擁有自己的SystemVerilog IP庫嗎？設(shè)計時一個快捷鍵就能集成到自己的設(shè)計，酷炫的設(shè)計你也可以擁有！

每個公司應(yīng)該都會維護(hù)屬于自己公司風(fēng)格的IP庫，作為個人學(xué)習(xí)或者持續(xù)使用的方式，這種方法很有用。今天肯定不是分享我司的IP庫，而是一個開源庫，每個人都可以使用、維護(hù)或者修改，當(dāng)然作為學(xué)習(xí)（多人維護(hù)）也是不可多得的資料。把該庫集成到自己常用的文本編輯器（SublimeVScodeVim等等）可以很快完成代碼設(shè)計。

簡介

這是verilog/systemverilog 可綜合模塊的集合。

所有代碼在典型的 FPGA 和主流 FPGA 供應(yīng)商中都具有高度可重用性。

本項目是幾個常用可綜合模塊集合的集合，下面分別介紹這些項目。

工程鏈接

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https://github.com/suisuisi/basic_systemverilog

詳細(xì)介紹

basic_verilog

文件夾外的文件根據(jù)文件名很容易判斷其用途，下面著重介紹文件夾內(nèi)部文件：

目錄	描述
Advanced Synthesis Cookbook/	Altera cookbook中的有用代碼
KCPSM6_Release9_30Sept14/	Xilinx 的 Picoblaze 軟處理器
pacoblaze-2.2/	適用于 Altera 器件的 Picoblaze 版本
example_projects/	FPGA 項目示例
benchmark_projects/	多種 FPGA 類型的編譯時間基準(zhǔn)
scripts/	有用的 TCL 腳本

注1：cookbook:類似技巧大全的意思

這里還有一個TCL腳本文件，再簡單介紹一下：

腳本	描述
scripts/allow_undefined_ports.tcl	允許為 Vivado IDE 生成帶有未定義引腳的測試項目
scripts/compile_quartus.tcl	Quartus IDE 中用于命令行項目編譯的樣板腳本
scripts/convert_sof_to_jam.bat	Altera/Intel FPGA 配置文件轉(zhuǎn)換器
scripts/convert_sof_to_rbf.bat	另一個 Altera/Intel FPGA 配置文件轉(zhuǎn)換器
scripts/iverilog_compile.tcl	使用 iverilog 工具編譯 Verilog 源代碼并在 gtkwave 工具中運(yùn)行模擬的完整腳本
scripts/modelsim_compile.tclModelsim	無項目模式編譯腳本
scripts/post_flow_quartus.tcl	英特爾 Quartus IDE 的自定義報告或報告分析
scripts/post_flow_vivado.tcl	Xilinx Vivado IDE 的自定義報告或報告分析
scripts/program_all.bat	Altera/Intel FPGA 的命令行編程器示例
scripts/project_version_auto_increment.tcl	Quartus IDE 的項目版本自動增量腳本
scripts/quartus_system_console_init.tcl	通過 JTAG-to-Avalon-MM 橋 IP 讀/寫 Avalon-MM 的初始化腳本
scripts/set_project_directory.tcl	更改當(dāng)前目錄以匹配 Vivado IDE 中的項目目錄
scripts/write_avalon_mm_from_file.tcl	通過 JTAG-to-Avalon-MM 橋 IP 將二進(jìn)制文件中的批量二進(jìn)制數(shù)據(jù)寫入 Avalon-MM

注2：Avalon:ALTERA公司FPGA內(nèi)部使用的總線，下圖是典型Altera FPGA系統(tǒng)

其他模塊說明

腳本	描述
Ac tionBurst.v	多通道一次性觸發(fā)模塊
ActionBurst2.v	可變步長的多通道一次性觸發(fā)
adder_tree.sv	將多個值并行相加
bin2gray.sv	格雷碼到二進(jìn)制轉(zhuǎn)換器
bin2pos.sv	將二進(jìn)制編碼值轉(zhuǎn)換為one-hot代碼
clk_divider.sv	寬參考時鐘分頻器
debounce.v	輸入按鈕的兩周期去抖動
delay.sv	用于產(chǎn)生靜態(tài)延遲或跨時鐘域同步的有用模塊
dynamic_delay.sv	任意輸入信號的動態(tài)延遲
edge_detect.sv	組合邊沿檢測器，在每個信號邊沿上提供一個滴答脈沖
lifo.sv	單時鐘 LIFO 緩沖器（堆棧）實(shí)現(xiàn)
NDivide.v	原始整數(shù)除法器
prbs_gen_chk.sv	PRBS 模式生成器或檢查器
pulse_gen.sv	產(chǎn)生具有給定寬度和延遲的脈沖
spi_master.sv	通用spi主模塊
UartRx.v	簡單明了的 UART 接收器
UARTTX.v	簡單明了的 UART 發(fā)送器
uart_rx_shifter.sv	類似 UART 的接收器移位器，用于 FPGA 內(nèi)部或 FPGA 之間的簡單同步消息傳遞
uart_rx_shifter.sv	類似 UART 的接收器移位器，用于 FPGA 內(nèi)部或 FPGA 之間的簡單同步消息傳遞
UartRxExtreme.v	極小的 UART 接收器實(shí)現(xiàn)
UartTxExtreme.v	極小的 UART 發(fā)送器實(shí)現(xiàn)
...	...

generic_systemverilog_designs_library

binary_counter

SystemVerilog 中具有異步復(fù)位的 n 位二進(jìn)制計數(shù)器。

binary_to_gray

SystemVerilog中的n位二進(jìn)制到格雷碼組合轉(zhuǎn)換器電路。

demultiplexer

具有寬度和輸出端口數(shù)量參數(shù)化的解復(fù)用器。

full_adder

SystemVerilog 中的 n 位全加器

full_subtractor

SystemVerilog 中的 n 位全減法器

gray_counter

使用 SystemVerilog 中的二進(jìn)制計數(shù)器和二進(jìn)制到格雷碼組合轉(zhuǎn)換器電路實(shí)現(xiàn)的具有異步復(fù)位的 n 位格雷碼計數(shù)器。

multiplexer

具有寬度和輸入端口數(shù)量參數(shù)化的多路復(fù)用器。

SvLibDR

包括串口和SPI接口的可綜合IP模塊

SystemVerilog-Bitmap-Library-AXI-Image-VIP

描述

要驗(yàn)證視頻或圖像處理 IP，可能需要將真實(shí)圖像讀取到設(shè)計中，并通過接口發(fā)送其數(shù)據(jù)。然后，從界面獲取輸出，并將其轉(zhuǎn)換為新圖像，保存或比較。

為了解決這個復(fù)雜的問題，設(shè)計了這個庫，它可以幫助您簡化設(shè)計流程。使用一些簡單的 API 可以輕松地在測試臺中讀取和寫入標(biāo)準(zhǔn)位圖文件 (.BMP)。并且，使用 AXI-Stream Video Image VIP，可以輕松地將圖像發(fā)送到與 Xilinx 用戶指南 UG934 兼容的標(biāo)準(zhǔn) AXI-Stream 視頻接口，從輸出接口接收圖像并保存。

位圖處理庫可以通過 System Verilog 將 Windows 位圖文件 (.BMP) 讀取和寫入位數(shù)組（虛擬內(nèi)存），以進(jìn)行 IP 驗(yàn)證。該庫支持 24 位和 32 位位圖讀入和 32 位位圖寫出。

使用位圖處理庫的 AXI-Stream Video Image VIP。“axi_stream_video_image_in_vip”IP 可以將位圖文件讀入內(nèi)存，并通過 AXI-Stream 視頻接口（在 Xilinx 用戶指南 UG934 中定義）發(fā)送。而“axi_stream_video_image_out_vip”IP可以監(jiān)控一個AXI-Stream接口，獲取在接口上傳輸?shù)膸⒈４娴轿粓D文件中。

一般信息

支持的位圖：

輸入：24-bpp/32-bpp RGB/RGBA 位圖輸出：32-bpp RGBA 位圖

這個庫的優(yōu)勢

簡單的 API
開源
與流行的 EDA 工具兼容（在 Modelsim 和 Qustasim 上測試）

包中的文件

文件	描述
bitmap_processing.sv	位圖處理庫。
axi_stream_video_image.sv	AXI 流視頻圖像庫（用于回調(diào)類）。
axi_stream_video_image_in_vip.sv	VIP 用于讀取位圖并將其發(fā)送到接口。
axi_stream_video_image_out_vip.sv	VIP 用于監(jiān)控界面并將圖像保存為位圖。
axi_stream_video_image_example.sv	如何使用 VIP 和庫的簡單示例。

關(guān)于包使用等詳細(xì)信息，請查看項目介紹。

總結(jié)

今天只介紹了一個項目，這個項目可以給大家提供一個思路尤其對于沒有工作或者剛?cè)腴T不久的同行，自己在編寫代碼時要想著可繼承性，這樣在以后做類似項目時可以借用，并且長期維護(hù)一個代碼對于這個模塊的理解有很大幫助。

最后，還是感謝各個大佬開源的項目，讓我們受益匪淺。后面有什么感興趣方面的項目，大家可以在后臺留言或者加微信留言，今天就到這，我是爆肝的碎碎思，期待下期文章與你相見。

審核編輯：李倩

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