Vivado编译介绍

合成是将寄存器传输级别（RTL）指定的设计转换为门级表示。AMD Vivado™ 合成是定时驱动的，并针对内存进行优化使用和性能。Vivado合成支持以下的可合成子集：

•SystemVerilog：IEEE标准SystemVerilog统一硬件设计规范，以及验证语言（IEEE Std 1800-2012）

•Verilog：IEEE Verilog硬件描述语言标准（IEEE Std 1364-2005）

•VHDL:IEEE VHDL语言标准（IEEE Std 1076-2002）

•VHDL 2008

•混合语言：Vivado支持VHDL、Verilog和SystemVerilog的混合。在大多数情况下，Vivado工具还支持Xilinx设计约束（XDC），它基于基于行业标准Synopsys设计约束（SDC）。

重要！Vivado合成不支持UCF约束。将UCF约束迁移到XDC约束。有关更多信息，请参阅ISE到Vivado Design Suite迁移指南（UG911）。

有两种方法可以设置和运行合成：

•使用项目模式，从Vivado集成设计环境（IDE）中选择选项。

•使用非项目模式，应用工具命令语言（Tcl）命令或脚本，以及控制您自己的设计文件。有关更多信息，请参阅Vivado Design Suite用户指南：设计流程概述（UG892）关于操作模式。本章在单独的小节中介绍了这两种模式。

综合方法论

AMD Vivado™ IDE包括一个综合和实现环境，有助于按钮流与合成和实现运行。该工具管理运行数据自动地，允许使用不同的RTL源版本、目标设备进行重复运行尝试，合成或实现选项以及物理或时序约束。在Vivado IDE中，您可以执行以下操作：

•创建并保存策略。策略是命令选项的配置，您可以应用于综合或实现的设计运行。请参见创建跑步策略。

•对合成和实施运行进行排队，以便按顺序或同时启动多处理器机器。请参见运行合成。

•监控综合或实施进度，查看日志报告，并取消运行。看见监控合成运行。

使用合成

本节介绍使用AMD Vivado™ IDE来设置和运行Vivado合成。这个相应的Tcl控制台命令遵循大多数Vivado IDE过程和大多数Tcl命令直接链接到Vivado Design Suite Tcl命令参考指南（UG835）。此外，还有更多关于Tcl命令和在Vivado设计中使用Tcl的信息Suite用户指南：使用Tcl脚本（UG894）。视频：有关更多信息，请参阅以下内容：Vivado Design Suite QuickTake视频：合成选项和Vivado设计套件QuickTake视频：综合设计。

使用合成设置

1.从“流导航器”中，单击“设置”，选择“合成”，或选择“流>设置”>合成设置。将打开“设置”对话框，如下图所示：

2.在“设置”对话框的“约束”部分下，选择“默认约束集”作为活动约束集；Xilinx设计中捕获的一组包含设计约束的文件可以应用于设计的约束（XDC）文件。两种类型的设计约束是

•物理约束：这些约束定义了引脚位置和绝对或相对，单元的放置，如块RAM、LUT、触发器和设备配置设置。

•时间约束：这些约束定义了设计的频率要求。在没有时间限制的情况下，Vivado Design Suite仅针对线材进行优化设计长度和放置拥塞。有关更多信息，请参阅Vivado Design Suite用户指南：使用约束（UG903）组织约束。新管路使用选定的约束集，Vivado合成以该约束集为目标用于设计更改。

3.从选项区域：从下拉菜单中选择一个策略，您可以在其中查看和选择用于合成运行的预定义合成策略。有不同的预配置的策略，如下图所示。

你也可以定义自己的策略。当您选择综合策略时，可用的Vivado策略显示在对话框中。您可以通过覆盖合成策略设置更改“创建运行策略”中所述的选项值。有关所有策略及其各自设置的列表，请参阅中的指令选项下面的列表中，请参阅Vivado预配置策略以查看策略默认矩阵设置。

4.从显示的选项中选择：

•flatten_hierarchy：确定Vivado合成如何控制层次结构。

•none：指示合成工具永远不要压平层次结构。的输出合成具有与原始RTL相同的层次结构。

•full：指示工具完全展开层次结构，只保留顶层。

•重建：设置后，重建允许合成工具展平层次结构，执行合成并基于原始RTL重建层次结构。此值允许通过类似于RTL便于分析。

•gated_clock_conversion：打开和关闭合成工具转换带使能的时钟逻辑。门控时钟转换的使用还需要使用RTL属性才能工作。看见GATED_CLOCK，了解更多信息。

•bufg：控制工具在设计中推断出的bufg数量。Vivado设计工具使用当设计网表中的其他BUFG对合成不可见时，此选项过程

该工具推断出指定的数量，并跟踪实例化了多少BUFG在RTL中。例如，如果-bufg选项设置为12，并且有三个bufg在RTL中实例化，Vivado合成工具推断出最多九个BUFG。

•指令：替换-effert_level选项。指定后，此选项将运行Vivado具有不同优化的合成。有关所有策略的列表，请参阅Vivado预配置策略战略和环境。值为：

•默认值：默认设置。请参阅Vivado预配置策略。

•运行时间优化：执行较少的时间优化，并消除了一些RTL优化以减少合成运行时间。

•AreaOptimized_high：执行常规区域优化，包括强制三元加法器实现，应用新阈值以使用进位链I比较器，以及实现区域优化复用器。

•AreaOptimized_media：执行常规区域优化，包括更改控制集优化阈值，强制三进制加法器实现，降低将推理阈值相乘到DSP块中、将移位寄存器移动到块RAM中，应用较低阈值在比较器中使用CARRY链，以及区域优化的MUX操作。

•AlternateRoutable：一组算法，以提高路由能力（较少使用MUXFs和CARRYs）

•AreaMapLargeShiftRegToBRAM：检测大型移位寄存器并实现它们使用专用块RAM。

•AreaMultThresholdDSP：专用DSP块推理的较低阈值。

•FewerCarryChains：使用LUT而不是进位的操作数大小阈值更高链条

•LogicCompact：排列CARRY链和LUT，使使用更少的SLICES使逻辑更加紧凑。这可能会对时机产生负面影响QoR。

•性能优化：执行常规时序优化，包括逻辑级别以牺牲面积为代价的减少。

•PowerOptimized_high：执行一般时序优化，包括逻辑级别以牺牲面积为代价增加。

•PowerOptimized_medium：通过降低逻辑来执行一般时序优化以牺牲面积为代价的水平降低。

•重新定时：适用于非AMD Versal™ 仅限设备。要控制Versal中的重定时，请选择-no_retimeing选项。此布尔选项<on|off>提供了一个执行的选项通过在组合门或LUT。它保持了电路的原始行为和延迟并且不需要对RTL源进行改变。默认设置为禁用。

注意：在OOC模式下重新定时时，由或作为驱动端口的寄存器不会重新定时。

•no_retimeing：这仅适用于Versal设备。在Versal中，重定时在默认情况下处于启用状态。使用此布尔选项<on|off>可关闭重定时。这对非Versal设备没有影响。

•fsm_extraction：控制合成如何提取和映射有限状态机。FSM_ENCODING更详细地描述了这些选项。

•keep_equivalent_registers：防止具有相同输入逻辑的寄存器合并。

•resource_sharing：设置不同信号之间算术运算符的共享。这个值为auto、on和off。执行资源共享的自动值集取决于设计的时机。

•control_set_opt_threshold：设置时钟的阈值，以便对较少数量的控制集。默认为自动，这意味着工具选择一个值基于作为目标的设备。支持任何正整数值。

给定值是工具移动控制集所需的扇出次数进入寄存器的D逻辑。如果扇出高于该值，该工具将尝试让该信号驱动该寄存器上的control_set_pin。

•no_lc：选中时，此选项将关闭LUT组合。

•no_slextract：选中时，此选项将关闭完整设计的SRL提取，因此它们被实现为简单的寄存器。

•shreg_min_size：是SRL推断的阈值。默认设置为3。这套将导致对固定的SRL进行推断的顺序元素的数量延迟链（静态SRL）。策略也将此设置定义为5和10。参见Vivado所有策略和设置列表的预配置策略。

•max_bram：描述设计中允许的块RAM的最大数量。经常当设计中存在黑盒或第三方网表，并且允许设计师为这些网表节省空间。

注意：默认设置-1表示工具选择允许的最大数量指定的部分。

•max_uram：设置UltraRAM（AMD UltraScale）的最大数量+™ 设备块RAM）块。默认设置-1表示工具选择指定零件允许的最大数量。

•max_dsp：描述设计中允许的块dsp的最大数量。通常情况下当设计中存在黑盒或第三方网表时使用，并为这些网表。默认设置-1表示工具选择最大值指定零件允许的编号。

•max_bram_cascade_height：控制可以通过工具级联。默认设置-1表示工具选择指定零件允许的最大数量。

•max_uram_cascade_height：控制UltraScale+设备的最大数量可以通过该工具级联的UltraRAM块。默认设置-1表示该工具选择指定零件所允许的最大数量。

•级联_dsp：控制加法器在和dsp块输出中的实现方式。默认情况下，使用块内置加法器链来计算DSP输出的总和。价值树强制求和在结构中实现。值为auto、tree和force。默认为自动。

•no_timing_driven：（可选）禁用默认的定时驱动合成算法。这导致合成运行时间减少，但忽略了定时对合成的影响。

•sfcu：在单文件编译单元模式下运行合成。

•assert：启用要评估的VHDL assert语句。故障或错误的严重程度停止合成流并产生误差。严重级别的警告会生成警告

•debug_log：打印合成日志文件中的额外信息，用于调试。-debug _log应添加到“更多选项”字段中。

•tcl.pre和tcl.post选项是紧接在和之前运行的tcl文件的挂钩合成后。

注意：tcl.pre和tcl.post脚本中的路径相对于的关联运行目录当前项目：<project>/<project.runs>/<runname>。有关更多信息，请参阅Vivado Design Suite用户指南：使用Tcl脚本（UG894）Tcl脚本。使用当前项目或当前运行的DIRECTORY属性来定义相对脚本中的路径。

5.单击“完成”。

Tcl用于获取属性的命令