Basys 3编程指南

有三种方法可以编程Basys3:

• JTAG
• 四SPI闪光
• USB闪存驱动器

本教程将指导您了解在开始项目并使用三种可能的方法中的每一种对Basys3 FPGA板进行编程时需要了解的内容。建议您在继续本项目之前先完成“Vivado入门”指南。

• 基本熟悉Vivado
  • 这种体验可以通过浏览我们的Vivado入门”指南

• Basys3 FPGA板
• 微型usb电缆

• Vivado Design Suite 2015.1
  • 可以使用较新的/较旧的版本，但过程可能略有不同

• Basys3支持文件
  • 这些文件将描述GPIO接口，并使您更容易选择您的FPGA板和添加GPIOIP块。
  • 遵循Wiki指南:Digilent 7系列FPGA板的Vivado板文件关于如何安装Vivado的板支持文件。

源文件,邮政编码

首先，我们需要创建一个项目。

1.1)打开Vivado(不是Vivado HLS)，点击“创建新项目”，打开Vivado的新项目向导。

1.2)会打开一个新窗口，点击“下一步”，你会看到下面的画面。命名你的项目(没有空格!)并选择你的项目保存目录，然后点击“下一步”。

1.3)我们将从头开始构建这个项目，并添加我们自己的源代码，所以我们将想要创建一个RTL项目。选择“RTL项目”，点击“下一步”。

1.4)在这个窗口中，您可以选择您想在项目中使用的任何源文件或目录。我们还可以选择使用哪种语言进行编程。对于这个项目，只需保持默认设置。我们将导入预构建的Verilog文件到我们的项目中，因此单击窗口中心的'+'符号，并导航到您以前保存源文件的地方，选择sw_led。v，单击“确定”。在选择源之后，一系列的复选框应该变为活动的。勾选“将资源复制到项目中”。如果不选中此框，Vivado将不会创建单独的源文件副本并将它们放在项目目录中。相反，Vivado将直接从源代码中读取/修改。单击“Next”继续。

1.5)这个窗口让你选择现有的IP(知识产权)核，如果你有，但本教程不需要IP。单击“下一步”。

在这里，我们将导入Xlilinx设计约束文件(XDC)，将HDL信号映射到Artix-7引脚。点击屏幕中间的'+'添加文件，导航到你保存Basys3_sw_Demo的地方。xdc文件，选择它，然后单击“Next”。

1.7)此时，Vivado将打开一个部件选择窗口。选择下面用橙色突出显示的“Boards”选项卡。如果您正确地安装了板文件，您应该会看到Digilent板的列表。选择Basys3，然后点击“下一步”。



这将创建您的项目，并将您带到Vivado项目经理那里。

现在，您已经成功地导入了程序文件，并配置了项目以正确地与Basys3通信。

对于三种编程Basys3 FPGA的方法，有两种可用的文件类型;.bit和.bin文件。使用。bit文件，我们可以使用JTAG编程电缆或标准USB存储设备来加载位文件到FPGA。使用.bin文件进行编程将使用QuadSPI在FPGA每次开机时进行编程。这意味着你不必每次都通过USB数据线或u盘重新编程。下面的步骤将让你准备好编程你的Basys3。

2.1)为了在启动时对FPGA编程，我们必须指定我们想要生成一个.bin文件。这可以通过点击工具>项目设置> Bitstream完成。在这个窗口中，我们将选中.bin_file旁边的复选框。现在，当我们生成Bitstream时，Vivado将同时创建.bit和.bin文件。

2.2)首先，我们将通过点击Vivado左侧Flow Navigator中synthesis下方的“run synthesis”来运行合成。

2.3)当程序完成项目的合成时，您将看到下面的合成完成窗口。点击“打开综合设计”，然后按确定。

2.4)您现在应该在右边的窗口中看到您的合成设计。它应该是这样的:

2.5)为了提高。bin文件的编程速度，在主工具栏中选择工具>编辑设备属性。在“常规”下，将“启用比特流压缩”设置为“TRUE”。

2.6)在“Configuration”中设置“Configuration Rate (Mhz)”为“33”。

2.7)在“配置模式”下，选择“主控SPI x4”

2.8)按“确定”键，保存合成的设计(按Ctrl+S)，然后在左侧的Flow Navigator中点击“Generate Bitstream”。

2.9)这会打开一个框，说明你还没有实现你的设计。点击“Ok”。

2.10) Vivado将开始生成bit和bin文件。完成后，Vivado会向你展示这个盒子。您可以自由选择“开放实现设计”或“查看报告”，但您也可以直接取消以继续阅读指南。

至此，您已经成功创建了一个.bit和.bin文件，可以为Basys 3编程了。如前所述，有三种编程Basys3 FPGA板的方法，下面我们将逐一介绍。

JTAG主要用作编程、调试和探测端口，通过micro-USB端口进行通信。这使得与Basys的接口很容易，因为微型usb连接既为您的板提供电源，又能对它进行编程。

3.1)首先，确保跳线JP1在JTAG位置，并确保Basys 3通过micro-USB线插入您的计算机。一旦板是插入，你应该看到类似这样的东西。

3.2)点击“程序设备”(在绿条中)，然后点击xc7a35t_0，在位流文件框中选择你的。bit文件，点击程序。

这将通过JTAG连接器对Basys3进行编程。一旦编程窗口关闭，继续并测试您的板。在你的板底部的每个滑动开关现在应该各自切换领导打开和关闭。

重要的是要注意，您选择为Basys3编程的USB设备必须以Fat32格式格式化。除此之外，你的设备不必是空的，可以包含其他文件和文件夹。在这一点上，Vivado不再需要为FPGA编程，所以您可以最小化您的项目，并在文件资源管理器中遵循以下步骤:

4.1)确认JP1上的跳线处于USB位置。

4.2)将USB闪存设备插入计算机。

4.3)打开文件资源管理器，导航到Vivado项目的根文件夹。

4.4)从根目录转到根目录> Project_name.runs > impl_1，复制。bit文件。

4.5)进入USB设备的根目录并粘贴。bit文件。Basys3在启动时只会查看USB的根目录下的。bit扩展名的文件，所以重要的是根目录下的。bit文件是你想用来编程Basys3的文件。

4.6)安全地从您的计算机上移除USB设备，并将其插入Basys3上的USB端口。

4.7)确保您的板已连接到您的计算机电源，并打开Basys3。它应该立即开始将.bit文件写入FPGA。

一旦完成，你的板应该完全像它做时，它与JTAG编程。不管你是否意识到，你刚刚成功地使用相同的.bit文件用两种不同的方式编程了你的Basys3板。

四SPI Flash是一种非易失性存储器，Basys3的FPGA芯片在每次启动时都会查看。如果四SPI是闪烁，那么FPGA将与在四SPI的闪存中发现的内容本身编程。这种编程方法是伟大的，当你有一个最终项目，你想演示或显示，不需要编辑，因此重新编程。

5.1)确认JP1上的跳线处于QSPI位置

5.2)在“硬件管理器”窗口中，在“硬件”下右键单击您的设备，然后单击“添加配置内存设备…”

5.3)此窗口将弹出。搜索“Spansion”并选择32位设备(下面高亮显示)。在下一个窗口中单击OK，询问是否要对配置内存设备进行编程。

5.4)选择需要配置文件的.bin文件，最后单击OK。

Vivado现在将删除旧的配置文件，并用演示文件重新编程Basys3。从现在开始，当您启动Basys3时，演示程序将在启动时加载，直到您重新编程它。