FPGA 12 基础调用IP核实现8421BCD码计数器

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2022-09-01 09:30 132阅读 0赞

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xqMTk4NjgxNzkwMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

# FPGA 12 调用IP核实现8421BCD码计数器 #

目的： 使用 IP 核实现和自己编写的8421BCD码一样的功能，便于自己在后续开发的时候，可以考虑使用IP核来实现自己的功能。而不是都自己来编写逻辑函数文件。

1、选中IP核选项

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xiBoHfHj-1627395735525)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302145105756.png)\]][img-xiBoHfHj-1627395735525_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302145105756.png]

2、创建一个IP核模块，共有3个选项

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-A8fTDT1k-1627395735527)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302145623457.png)\]][img-A8fTDT1k-1627395735527_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302145623457.png]

3、选择所需要的IP核模块

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NvYkOWr1-1627395735529)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302150356101.png)\]][img-NvYkOWr1-1627395735529_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302150356101.png]

选中所选的IP核模块，本次选用的是一个 conter模块进行演示

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-OLo552dn-1627395735531)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302150448262.png)\]][img-OLo552dn-1627395735531_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302150448262.png]

配置IP核选项

通用配置 1

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jncKLqQJ-1627395735533)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302150856715.png)\]][img-jncKLqQJ-1627395735533_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302150856715.png]

通用配置 2

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-034pQyxh-1627395735534)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302151435239.png)\]][img-034pQyxh-1627395735534_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302151435239.png]

通用配置3

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jl0sQRi2-1627395735535)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302151713993.png)\]][img-jl0sQRi2-1627395735535_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302151713993.png]  
仿真库（默认即可 —》 直接 next ）

总结设置（默认即可）

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-GWGPyP2p-1627395735536)(FPGA 调用IP核.assets/image-20210302151746140.png)\]][img-GWGPyP2p-1627395735536_FPGA _IP_.assets_image-20210302151746140.png]

点击Yes ，暂时不勾选自动添加ip核

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-T5bXvj28-1627395735538)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302152005247.png)\]][img-T5bXvj28-1627395735538_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302152005247.png]

添加成功效果如下所示：

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9GNu9eZk-1627395735538)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302152852882.png)\]][img-9GNu9eZk-1627395735538_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302152852882.png]

添加 IP核生成的模块到项目中：

1、

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ceeRljpn-1627395735539)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302153024712.png)\]][img-ceeRljpn-1627395735539_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302153024712.png]

2、

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-uyaX4yA6-1627395735540)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302153154678.png)\]][img-uyaX4yA6-1627395735540_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302153154678.png]

3、添加文件

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WM0wRiYG-1627395735540)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302153307048.png)\]][img-WM0wRiYG-1627395735540_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302153307048.png]

此时可以看到通过IP配置添加的conter.v 模块

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Ml3cqI9F-1627395735541)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302153726023.png)\]][img-Ml3cqI9F-1627395735541_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302153726023.png]

## 测试与验证 ##

1、设置模块为顶层文件

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-whqmF3LX-1627395735542)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302154041255.png)\]][img-whqmF3LX-1627395735542_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302154041255.png]

2、开始编译（Ctrl+ L），看是否有错误

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rs20tNh8-1627395735542)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302154247841.png)\]][img-rs20tNh8-1627395735542_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302154247841.png]

3、此时可以看一下rtl 视图（芯片内部的结构）

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NoBztbFP-1627395735543)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302154506021.png)\]][img-NoBztbFP-1627395735543_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302154506021.png]

4、双击芯片可以看到内部的电路结构

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Hx3RjGU9-1627395735544)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302154930206.png)\]][img-Hx3RjGU9-1627395735544_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302154930206.png]

#### 调用IP核的优势 ####

1、生成模块非常快速

2、内部做过优化代码

3、提高设计效率

## 编写测试文件 ##

测试文件如下所示：

`timescale  1ns/1ns
    `define clock_period 20
    
    module conter_tb ;
    reg cin ; 	//进位输入( +1)
    reg clk;		//计数基准时钟
    
    wire	cout ;		//进位输出(达到进位输出的时候则发送进位信号)
    wire  [3:0]q ;		//4位计数器输出
    
    conter conter0 (
    .cin(cin),
    .clock(clk),
    .cout(cout),
    .q(q)
    );
    initial clk =1 ;
    always #(`clock_period/2) clk =~clk ;
    
    initial begin 
    	repeat (25) begin	// repeat : 这里表示重复5次
    		cin = 0; //先初始化 cin =0 ; 低电平
    		#(`clock_period * 5) ;
    		cin = 1 ;  //隔5个时钟周期后，cin =1 变为高电平 
    		#(`clock_period) ;
    		end	
    	cin = 0 ;  //隔1个时钟周期后，cin =0 变为低电平 
    	#(`clock_period * 200) ;
    	$stop ;
    end
    endmodule

仿真测试效果

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vYR8sAd1-1627395735545)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302161858914.png)\]][img-vYR8sAd1-1627395735545_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302161858914.png]

## 修改IP核参数 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xqMTk4NjgxNzkwMg_size_16_color_FFFFFF_t_70]

开始修改参数

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xXMv7jlH-1627395735545)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302162954370.png)\]][img-xXMv7jlH-1627395735545_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302162954370.png]

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bPR4g8Dd-1627395735546)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302163153708.png)\]][img-bPR4g8Dd-1627395735546_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302163153708.png]

更新后，需要再次重新编译文件

## 再次仿真看测试结果 ##

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-eClTlP8q-1627395735546)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302163613863.png)\]][img-eClTlP8q-1627395735546_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302163613863.png]

编写一个二进制的代码

``timescale  1ns/1ns
    `define clock_period 20
    
    module conter_top_tb ;
    reg cin ; 	//进位输入( +1)
    reg clk;	//计数基准时钟
    
    wire	cout ;	//进位输出
    wire  [7:0]q ;		//计数器输出
    
    conter_top conter_top_0(
    	.cin(cin) ,
    	.clk(clk) ,
    	.cout(cout) ,
    	.q(q) 
    );
    
    initial clk =1 ;
    always #(`clock_period/2) clk =~clk ;
    
    initial begin 
    	repeat (320) begin	// repeat : 这里表示重复320次
    		cin = 0; //先初始化 cin =0 ; 低电平
    		#(`clock_period * 5) cin = 1 ;  //隔5个时钟周期后，cin =1 变为高电平 
    		#(`clock_period) 		cin = 0 ;  //隔1个时钟周期后，cin =0 变为低电平 
    		end	
    		#(`clock_period * 200) ;
    		$stop ;
    end
    endmodule

可以得到一个16进制的9（前四位最大到9）9（后四位最大到9）的数

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-lQCnlmgy-1627395735547)(E:/Blog\_Template/source/\_posts/img/blog\_img/fpga/image-20210302173809888.png)\]][img-lQCnlmgy-1627395735547_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302173809888.png]

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[img-xiBoHfHj-1627395735525_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302145105756.png]: /images/20220829/d30a465b91ea40c5baaf494eb1ed352b.png
[img-A8fTDT1k-1627395735527_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302145623457.png]: /images/20220829/1d694e90684144279921f69fee064bd5.png
[img-NvYkOWr1-1627395735529_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302150356101.png]: /images/20220829/ff34455c30244d5fa779a19d1b2dc424.png
[img-OLo552dn-1627395735531_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302150448262.png]: /images/20220829/d6b51e0a7e744e59a4cb137032333143.png
[img-jncKLqQJ-1627395735533_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302150856715.png]: /images/20220829/a37830fff59d449f9b83ae9e0df38e61.png
[img-034pQyxh-1627395735534_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302151435239.png]: /images/20220829/819c76a88fd0417c9cb818af50a0b81a.png
[img-jl0sQRi2-1627395735535_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302151713993.png]: /images/20220829/7d3c2b187fb14fb3a61501666592fda0.png
[img-GWGPyP2p-1627395735536_FPGA _IP_.assets_image-20210302151746140.png]: /images/20220829/c2f49e527a3940cf94e3a1465d4f2ba6.png
[img-T5bXvj28-1627395735538_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302152005247.png]: /images/20220829/131504dd5d8e48efbd4ef97a74336a6c.png
[img-9GNu9eZk-1627395735538_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302152852882.png]: /images/20220829/471edb2d14504141ada4ee76378062af.png
[img-ceeRljpn-1627395735539_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302153024712.png]: /images/20220829/3191ee82d04441ecab1e6977587f0d78.png
[img-uyaX4yA6-1627395735540_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302153154678.png]: /images/20220829/ba1d6785abf44cecb5d6db855590539a.png
[img-WM0wRiYG-1627395735540_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302153307048.png]: /images/20220829/0d5d8b23d270494ab9e528df698330df.png
[img-Ml3cqI9F-1627395735541_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302153726023.png]: /images/20220829/98217ab0ccc847e0b5fdbdc86c7c5846.png
[img-whqmF3LX-1627395735542_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302154041255.png]: /images/20220829/54c54f11e1414495bff6d6daf3fa86f0.png
[img-rs20tNh8-1627395735542_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302154247841.png]: /images/20220829/4d33a117cbd24f0d88d22460c8aa5cf0.png
[img-NoBztbFP-1627395735543_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302154506021.png]: /images/20220829/a629e089599a4ca09e0511049902a630.png
[img-Hx3RjGU9-1627395735544_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302154930206.png]: /images/20220829/add0a44eb52d4ef8a4bbb938cc6d5daf.png
[img-vYR8sAd1-1627395735545_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302161858914.png]: /images/20220829/1d2cf41562bc4e41aa644e8512917e99.png
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[img-xXMv7jlH-1627395735545_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302162954370.png]: /images/20220829/5e2c033f6d964afcb8d7791557d2ef9b.png
[img-bPR4g8Dd-1627395735546_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302163153708.png]: /images/20220829/840e46ba80f54a939ecac4e76f55cce5.png
[img-eClTlP8q-1627395735546_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302163613863.png]: /images/20220829/82eed6802296484db7c0edccc2aa89e3.png
[img-lQCnlmgy-1627395735547_E_Blog_Template_source_posts_img_blog_img_fpga_image-20210302173809888.png]: /images/20220829/8fb116046cc242799c430135e298c5d0.png