Vivado的Abstract Shell功能（二）

由 judy 提交于周一, 21 十一月 2022 - 10:05

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这篇主要介绍一哈我自己做的一个Demo实验Flow，文末有project的获取方式。为了能让实验涉及到的内容尽可能多，本实验用到了CLK、BRAM、FIFO相关的IP。
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具体主要分为三个部分：DFX的基本流程、AS的环境搭建、AS的具体执行。

DFX的基本流程

步骤1：首先打开工程，使能PR模式，具体选择Tools->Enable Dynamic Function eXchange
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出现下面的对话框，点击Convert。该对话框是指如果使能了PR模式，是不能返回到普通模式的。
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此时在Flow Navigator的PROJECT MANAGER下面就会出现Dynamic Function eXchange Wizard的选项。
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步骤2：右键要reconfiguration的模块，并选择create partition Definition
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此时，弹出对话框提示输入创建Partition的名字，点击OK
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这时可以看到该模块的图标发生了变化，变成了黄色的菱形，如下图所示：
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注意：通常需要进行PR的模块都是比较复杂的模块，里面可能会包含IP Core，那样就不能直接这样操作，因为一般IP的综合方式都选择的是OOC综合。

此处要更改IP的综合方式：

点击需要更新的IP，右键选择Generate Output Products
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选择Global,之后点击Genetate即可。
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步骤3：选择左侧导航栏的Dynamic Function eXchange Wizard，开始添加PM。
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接下来这个步骤是可选项，这个步骤主要针对同一个PR下的不同功能。这里，点击+号按钮，会出现下面对话框，首先点击Add files，选择需要添加的其他功能对应的.v文件，然后输入Reconfigurable Module Name。
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next后会进入编译配置界面，这个可以增加多个配置，如下图所示。目前我们只需一种配置，所以只留下config_1即可。
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步骤4：综合完成后，点击Open Synthesized Design，此时，可先查看各个模块的资源使用率，方便后续画Pblock需要，具体点击左侧SYNTHESIS下的Report Utilization。
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在vivado右上角，切换到Floorplanning视图。点击需要PR的module选择Draw Pblock。
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绘制Pblock的最简单的两个规则就是：

<li>Pblock区域中包含的资源能可以覆盖我们模块需要的资源；</li>

<li>不能与其他Pblock冲突</li>

选中框之后，可以更改框的属性，将RESET_AFTER_RECONFIG的√选中，意思就是重新配置后，会复位这个Pblock里面的内容，再讲SNAPPING_MODE改为On，意思是如果边界选的不好，Vivado会自动处理，选off的话，就是完全按照指定的边界。
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点击Reports->Report DRC,只选择PR即可。
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点击OK后，如果提示没有error，说明以上的操作没问题。

最后就按照正常流程生成bit即可。会有3个bit：

<li>top.bit:为总的bit</li>

<li>inst_count_count_partial.bit：针对count功能的bit</li>

<li>inst_shfit_shift_partial.bit：针对shift功能的bit</li>

AS环境的搭建

在DFX的基本流程的基础上检查不同的DCP文件及大小（本节都是在DFX的基本流程的基础上进行）：
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top_routed.dcp:整个routed设计的dcp，包括每个RM per RP

top_routed_bb.dcp:静态的，只有锁定的placement和routing以及每个RP的blackboxes

inst_count_count_routed.dcp:routedmodule-level checkpoint for the count RM instance

inst_shift_shift_routed.dcp:routedmodule-level checkpoint for the shift RM instance

步骤1：为count和shift实例创建Abstract Shell。运行以下命令：

write_abstract_shell -cell -force -cell u_count ./abstract_shell/ab_sh_count.dcp
write_abstract_shell -cell -force -cell u_shift ./abstract_shell/ab_sh_shift.dcp

每次调用write_abstract_shell命令首先会创建完整DCP的副本，然后自动执行以下步骤：

分割出目标可重构区域（使用update_design -black_box）

锁定剩余的design（包括其他的可重构区域）

writes the Abstract Shell for the target RP

Runs pr_verify for this checkpointcompared to the orginal fully routed design
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ab_sh_count.dcp: Abstract Shell for the CountRP

ab_sh_shift.dcp: Abstract Shell for the ShiftRP

步骤2：接下来这个步骤为可选，是为了检查dcp文件的

open_checkpoint ./abstract_shell/ab_sh_count.dcp

打开新生成的dcp文件。
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接下来可以运行以下命令是否有error，没有关闭即可

report_route_status

AS的具体执行

前两个环节是一次性的，也就是后续静态部分的代码若不修改，前面环节就不会再执行。在此环节中，我们更改两个PR的对应代码。
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更改后只执行Run Synthesis。综合结束后，将partial dcp文件copy出来，并打开一个新的vivado环境。
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步骤1：加载AS的环境搭建得到的dcp文件,先以count的为例：

add_files ./abstract_shell/ab_sh_count.dcp
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步骤2：加载count综合后对应的dcp文件，并设置属性。

add_files ./partial_dcp/count.dcp
set_property SCOPED_TO_CELLS {inst_count} [get_files ./partial_dcp/count.dcp]
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步骤3：进行link design设置

link_design -mode default -reconfig_partitions {inst_count} -part xcvu9p-flga2104-2L-e -top top

步骤4：执行正常的实现操作

opt_design
place_design
route_design

最后生成bit即可

write_bitstream -force -cell inst_count ./bit/count_partial.bit

shift对应的部分bit生成和count一样。