创建 Vitis 加速平台第 1 部分：在 Vivado 中为加速平台创建硬件工程

作者：Stephen MacMahon

来源： 赛灵思中文社区论坛

在本文中，我们将讲解如何在 Vivado® Design Suite 中完成平台准备工作，以便将其用作为 Vitis™ 中的加速平台。

您既可以采用已确认的成熟设计作为平台，这样只需稍作增强便可灵活运用于加速软件功能，或者也可以采用仅含加速所需拓扑结构的简单基础平台。重点在于，此平台设计不是一次性的。平台也是可以更改的，这样即可随您的设计需求而变。

本文系《创建 Vitis 加速平台的简单指南》的第 1 部分。您可通过下列链接查看其它各部分：

第 2 部分：在 PetaLinux 中为加速平台创建软件工程

第 3 部分：在 Vitis 中封装加速平台

第 4 部分：在 Vitis 中测试定制加速平台

引言：

加速软件组件就意味着将其从 CPU 卸载至可编程逻辑中的加速 IP。Vitis 工具将负责处理在加速 IP 与 CPU 之间添加数据移动程序的操作。但它确实需要用户提供输入信息。它需要了解从 SoC 和加速 IP 连接到哪个接口。它还需要了解有哪些时钟/复位可供使用。

并且由于我们在 CPU 与加速 IP 之间发送数据块，因此需要中断信号。基本上就这些... 好吧，其实还要向 Vitis 工具提供一些其它信息，这个我们稍后再聊。

先继续往下看。启动 Vivado 并创建工程。我使用的是 ZCU104 评估板。但以下步骤对于所有 Zynq® UltraScale™ 开发板都是通用的，无论是开发板还是定制板都一样。

创建硬件设计：

创建块设计 (BD)。此处名称与用于命名平台的名称相同。

从 IP 目录添加 Zynq UltraScale 处理器子系统 IP 块。如果使用的是开发板，那么应启用“块自动化设置 (Block Automation)”功能。

我把默认接口更改为仅包含 LPD：

在我们的简单平台中，可以只创建 2 个时钟。这些时钟将在 Vitis 中使用。

我们可从 IP 目录添加 Clocking Wizard：

默认情况下，复位处于高电平有效状态，而复位源（位于 Zynq UltraScale 器件上）则处于低电平有效状态。因此，在进行时钟设置配置时需牢记此信息。

我添加了 3 个输出时钟：100Mhz、150Mhz 和 300Mhz：

并将复位极性设置为低电平有效 (Active Low)：

针对每个时钟都需要提供同步复位。我们有 3 个时钟，因此需要从 IP 目录添加 3 个 Processor System Reset IP 核：

下一步，需要添加中断信号。这里我们从 IP 目录添加 AXI Interrupt Controller。用户可以使用 IP integrator 中的“运行自动连接 (Run Connection Automation)”功能来处理 AXI 连接。

使用 100Mhz 时钟：

在 AXI Interrupt Controller 中，将“中断输出连接 (Interrupt Output Connection)”设置为“单连接 (Single)”，并将其连接到 Zynq UltraScale IP 上的 pl_ps_irq：

对于基本硬件平台，这样设置就可以了。

现在，我们只需设置元数据，以便通过 Platform (PFM) 属性将硬件信息告知 Vitis 即可。

添加 PFM 属性：

PFM 属性是将元数据 (metadata) 传递给 Vitis 所必需的。

Vitis 会提取这些数据以判定哪些接口、时钟和中断信号可用于在现有平台中添加加速部分。

平台名称：

首先，对平台命名：

set_property PFM_NAME {<< span="">vendor>:<< span="">board>:<< span="">name>:<< span="">revision>} [get_files [current_bd_design].bd]

set_property PFM_NAME {xilinx:zcu104:zcu104_base:1.0} [get_files [current_bd_design].bd]

完成命名后，您将看到一个新的“平台 (Platform)”选项卡。其中将显示整个设计中的所有时钟、接口和中断信号。 我们需要筛选可用于 Vitis 的资源。

启用时钟：

右键单击时钟，然后单击“启用 (Enable)”：

针对 clk_out3 重复此操作

时钟属性：

选中“选项 (Options)”选项卡：

注：时钟 ID 必须以 0 开头并递增，因此，请更改此处设置。我们还必须指定默认值。

此处默认值即 Vitis 中使用的默认时钟：

设置 clk_out3 的索引：

启用接口：

可采用块设计中可用的任意接口，例如，Zynq UltraScale 器件上的接口或 AXI Interconnect 上的接口。

在此例中，我只添加 Zynq UltraScale 器件上的接口。

启用中断：

set_property PFM.IRQ {intr {id 0 range 31}} [get_bd_cells /axi_intc_0]

工程属性：

Vitis IDE 是支持众多不同流程（例如，数据中心、加速或嵌入式流程等）的统一工具。我们需要将此用途传递给 Vitis 工具。

如果要创建嵌入式设计，就需要指定该用途。在此示例中，我们将把 Vitis 用于加速。此用途必须明确指定，因为 Vitis 需要告知下游工具如何处理该平台。

此处可看到下列属性：

set_property platform.default_output_type "sd_card" [current_project]

set_property platform.design_intent.embedded "true" [current_project]

set_property platform.design_intent.server_managed "false" [current_project]

set_property platform.design_intent.external_host "false" [current_project]

set_property platform.design_intent.datacenter "false" [current_project]

创建 XSA：

完成以下任务以创建 XSA：

·生成块设计

·创建 HDL 封装

·生成比特流

·依次单击“File -> Export -> Export Hardware”

o依次单击“Expandable -> Pre Synthesis”，然后选中“Bitstream”

用户可在此处输入详细信息：

至此大功告成。

如需了解后续步骤，请参阅本系列博客的第 2 部分：在 PetaLinux 中为加速平台创建软件工程

Original Source: Creating an Acceleration Platform for Vitis Part One: Creating the Hardware Project for the Acceleration Platform in Vivado

（https://forums.xilinx.com/t5/Design-and-Debug-Techniques-Blog/Creating-an-Acceleration-Platform-for-Vitis-Part-One-Creating/ba-p/1138208）