在硬件系统构建完毕之后,使用Platgen工具生成网表文件和Bitgen工具生成相应的硬件配置文件。若将工程导入到ISE软件中,可以进行优化设置,还可以将工程导入到其他的综合工具如Synplify Pro进行实现。IP核的编写是在ISE中完成的。无论对于整个系统还是一个单独的IP,都可以利用Modelsim工具进行行为及时序仿真。最后,为此系统描写XBD(Xilinx Board Description)板级描述文件,通过此文件,EDK可以通过BSB(Base System Builder)模式自动生成基本的硬件系统,并对所添加的端口进行约束,这样可以实现资源的继承性使用。

图5 DDS原理硬件实现图

图6 DDS IP的实现方式示意图
3 软件系统的实现 EDK提供了免费的GNU C Compiler,可以支持标准C。同时,EDK为多种IP以API的形式提供了驱动函数,有利于程序的开发。XPS所集成的软件工程管理工具允许在一个硬件平台上同时开发多个软件工程。完成软件代码的编写后,使用EDK集成的XMD和GDB调试器对代码进行仿真和调试,也可以配合ChipScope(片内逻辑分析仪)进行硬件及软件的协同调试。XMD通过MDM模块和JTAG口连接目标板上的CPU,GDB可以对程序进行单步调试或断点设
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置。针对本设计及应用,编写了系统控制及液晶显示程序。程序编译后生成为elf文件,通过Update bitstream工具把程序同硬件配置文件合成为Download.bit文件,把此文件下载到目标板后,FPGA首先根据硬件配置信息建立硬件系统,并把程序代码映射到片内BRAM中,最后启动MICroBlaze,运行程序。
4 总结 本系统基于FPGA,以MicroBlaze为核心,加入具有良好特性的DDS IP,并辅以必要的外围电路,构成了高度集成化的系统。另外, SoPC 系统的柔性配置,使得可以基于此系统扩展片外存储器,并可以实现RTOS操作系统的移植,以实现更丰富的功能和完成更复杂的任务。
参考文献
1 徐欣,卢启中,于红旗. 基于FPGA的嵌入式系统设计. 北京:机械工业出版社,2004
2 高吉祥,丁文霞. 电子技术基础实验课程与设计. 北京:电子工业出版社,2002
3 Xilinx SOFtware tools User Guide
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