你的第一个基于Vivado的FPGA开发流程实践——二选一多路器

1 原理图

2 开发流程

• 首先我们先打开安装好的Vivado软件

• 创建一个文件

• 选择你的开发板

• 创建一个源文件

现在我们就可以根据原理使用Verilog代码实验这个功能了

module mux2(  //端口列表
  a,
  b,
  sel,
  out
      );
    //交代端口类型
    input a;
    input b;
    input sel;
    output out;
    
    //赋值
    assign out = (sel==1)?a:b;
    
endmodule

• 运行综合（Run Synthesis）

• 然后我们可以观察一下综合运行完生成的report

这里可以看出没什么问题，没有报错

• 仿真的意义

首先我们需要用一张图说明仿真测试的原理/意义

现在开始编写仿真代码，我们首先要知道的是

a、b、sel 共有8组取值，分别是

a	b	sel
0	0	0
0	0	1
0	1	0
0	1	1
1	0	0
1	0	1
1	1	0
1	1	1

• 创建仿真文件

• 仿真代码

`timescale 1ns / 1ps

module mux2_tb(
    //仿真中括号里不用写端口
 );  
    //定义仿真文件中的变量
         //输入
         reg a;
         reg b;
         reg sel;
         //输出
         wire out;
    mux2 UUT(   //相当于把源文件的变量映射（例化）到仿真文件,mux2是源文件的名字，必须一致
        .a(a),     //源文件的a 对应到 仿真文件 是 a
        .b(b),
        .sel(sel),
        .out(out)
    );
    
    initial begin 
       a=0;b=0;sel=0;
       #200; //延迟200ns
       
       a=0;b=0;sel=1;
       #200; //延迟200ns
       
       a=0;b=1;sel=0;
       #200; //延迟200ns
       
       a=0;b=1;sel=1;
       #200; //延迟200ns
       
       a=1;b=0;sel=0;
       #200; //延迟200ns
       
       a=1;b=0;sel=1;
       #200; //延迟200ns
       
       a=1;b=1;sel=0;
       #200; //延迟200ns              
       
       a=1;b=1;sel=1;
       #200; //延迟200ns
       
    end
endmodule

• 功能仿真

我们可以根据左边的这些值 判断功能是否能达成

• 布局布线/运行实现（Run Implementation）

• 时序仿真——要在布局布线之后

通过时序仿真我们可以看到 out的变化滞后于信号的变化，这说明out的变化是有一定延迟的，这是合理的

我们还能看到毛刺，原理是（a、b、sel都在变，只要某一次变化中，其中一个的变化优先于另外两个，就会有毛刺）

• 分配管脚

首先open设计

然后分配

选择合适的管脚（要看板子）

然后ctrl+s 保存管脚约束文件

就生成了这样的约束文件

• 创建bit流文件

• 下载文件到板子

首先连接板子到电脑

然后refresh device 再 program device

• 检验

图中展示的为 sel = 1 ，a = 1的情况 （out = a = 1 灯亮）