Versal

Versal 架構將“Scalar Engine”（標量引擎）、“Adaptable Engine”（自適應引擎）和“Intelligent Engine”（智能引擎）這三種不同類型的引擎與豐富的連接和通信功能以及片上網絡 (NoC) 有機結合，從而支持實現覆蓋整個器件的無縫式存儲器映射訪問。

智能引擎包括：

SIMD VLIW AI 引擎，適用于自適應推斷和高級信號處理計算

DSP 引擎，適用于定點運算、浮點運算和復雜的 MAC 運算。

自適應引擎將可編程邏輯塊與存儲器有機結合，它具備專為應對高計算密度需求而設計的架構。

標量引擎包括 Arm Cortex-A72 和 Cortex-R5 處理器，支持計算密集型任務。

片上網絡 (NoC)

片上網絡 (NoC) 是一個 AXI 互連網絡，用于在可編程邏輯 (PL)、處理器系統 (PS) 和其它硬核塊中的 IP 端點之間共享數據。

此基礎架構覆蓋整個器件，基于專有的切換開關形成高速集成的數據路徑。

模塊框圖

Vivado 步驟

步驟 1：

以 VCK190 評估板為目標創建工程，并在 IP integrator 內創建塊設計。

步驟 2：

添加 versal_cips IP (Control, Interfaces and Processing System)，并運行塊自動化設置。在設置中配置 NoC 的存儲器控制器 (DDR4)，并將 PL 時鐘和 PL 復位的數量配置為 1。

步驟 3：

雙擊打開 NoC IP，在“General”（常規）選項卡中進行以下設置：

Number of AXI Master Interfaces（AXI 主接口數）= 1

Number of AXI Clocks（AXI 時鐘數）= 7

步驟 4：

轉至“Connectivity”（連接）選項卡，檢查 S0xAXI 與 M00_AXI 之間的連接，然后單擊“OK”（確定）。

步驟 5：

將 AXI BRAM 添加到塊設計中，單擊“Run Connection Automation”（運行自動連接），然后選中 pl_clk0 作為從接口的時鐘源。

步驟 6：

再次運行“Run Connection Automation”，配置 ext_reset_in接口。

步驟 7：

運行“validation”（確認）步驟，確認成功后，檢查“Address Editor”（地址編輯器）選項卡。

步驟 8：

為 BD 創建頂層文件，運行綜合與實現，然后生成器件鏡像。

步驟 9：

導出硬件設計以獲取 XSA 文件。

Vitis 步驟

步驟 1：

在 Vitis 中創建新的應用工程，然后切換至“Create a new platform from hardware”（基于硬件創建新平臺）選項卡。

單擊“+”，選擇從 Vivado 導出的 XSA 文件。

步驟 2：

提供工程名稱，并選擇處理器。

步驟 3：

選擇 Hello World 模板，然后單擊“Finish”（完成）。

代碼修改

創建完應用工程后，在 main.c 中修改代碼對 AXI BRAM進行讀寫。

Xil_Out64 函數用于將數據寫入 64 位地址，而Xil_In32 函數則用于地址中讀取 32 位數據。

示例：

寫入數據 API

Xil_Out64(bram_address_write,write_data);

讀取數據 API

read_data=Xil_In32(bram_address_read);

代碼快照:

運行設計

連接到VCK190 評估板，并設置啟動模式為 JTAG 啟動模式，然后運行應用。

控制臺輸出示例：

審核編輯：劉清