在FPGA中实现包含有Synopsys DesignWare IP的RTL代码

在FPGA中实现包含有Synopsys DesignWare IP的RTL代码

在SoC的设计中，FPGA验证是必不可少的一个步骤，如果芯片中所有的数字逻辑都是由RTL明码写成，那么FPGA的综合、布局布线和下载往往不会出现什么问题。但是如果我们在设计中使用了Synopsys公司提供的DesignWare的IP，那么我们的FPGA综合就会出现问题，由于DesignWare的IP是加密的，所以无论是对于Xilinx的ISE还是Synplicity的Synplify，DesignWare IP的RTL代码都是不可见的，所以我们将只能选择Synopsys(r)的FPGA Compiler对所有代码进行综合，但是由于FPGA Compiler的效率不如Synplify，所以有时会出现FPGA资源耗尽的情况，更加麻烦的是由于综合没有在FPGA供应商提供的统一环境(如Xilinx ISE)下进行，用户在使用FPGA上的DCM和memory等资源时会遇到很多麻烦。所以有时需要我们使用Synopsys的FPGA Compiler单独对DesignWare IP的RTL进行综合，然后再使用Synplify等综合工具对整个项目进行综合。下面以使用DesignWare的memory controller(DW_Memctl)和Xilinx的FPGA为例，详细介绍一下这个过程：(我们整个FPGA的开发环境是Xilinx的ISE，使用的综合工具是Synplify)

如上文所述，由于DW_Memctl是Synopsys公司提供的IP，RTL只能用Synopsys公司的综合工具进行综合。所以我们必须先用Synopsys的综合工具将DW_Memctl综合为网表文件，然后加入ISE的环境中综合入TOP中，步骤如下：


用Synopsys公司的FPGA Compiler II综合DW_Memctl,注意一定要先在Creat Implementation选项中选中Do not Insert I/O pad，否则ISE中实现的时候将不能将带有I/O pad信息的网表综合到顶层中去。综合完后我们可以得到一个不带I/O pad信息的网表文件DW_Memctl.edf。如图1所示：




在ISE中做一个DW_Memctl的黑盒子，这个verilog文件只有输入与输出端口，synplify在综合的时候可以识别出这是一个黑盒子，在log file中将有如下的显示：
@W:CG146 :"E:\XXX\XXX_TOP_NODCM\DW_memctl.v":3:7:3:15|Creating black box for empty module DW_memctl


将用FPGA Compiler II综合出来的网表文件DW_memctl.edf放入ISE 相应工程的根目录下。

用Synplify对TOP进行综合的时候，遇到这样的黑盒子，Synplify将自动在根目录下寻找没有I/O pad信息的edf网表文件，并且加入到设计中去，下面是在综合过程中显示的信息：
Command Line: ngdbuild -intstyle ise -dd e:\XXX\XXX_top_nodcm/_ngo -nt
timestamp -uc XXX_top.ucf -p xc2v1500-bg575-6 XXX_top.edn XXX_top.ngd
Reading module "XXX_top.ngo" ( "XXX_top.ngo" unchanged since last run )...
Reading NGO file 'e:/XXX/XXX_top_nodcm/_ngo/XXX_top.ngo' ...
Reading module "DW_memctl.ngo" ( "DW_memctl.ngo" unchanged since last run )...
Loading design module "e:\XXX\XXX_top_nodcm\_ngo\DW_memctl.ngo"...
Reading module "dprf9gp_512x16m4.ngo" ( "dprf9gp_512x16m4.ngo" unchanged since last run )...
这样我们就完成了对真个项目的综合，解下来的步骤就和以前的步骤一摸一样的，Translate，Map，P&R，Generate Program File，然后就可以下载测试了。

同样的方法也适用于Xilinx ISE中提供的综合工具XST。

作者：蒋燕波
意法办导体深圳设计中心

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