利用Vivado进行MicroBlaze处理器应用教程

一、创建带有MicroBlaze处理器的IP设计

使用Vivado进行MicroBlaze设计和使用ISE有很大的不同。（译者加：所以你要仔细看下面的说明）
Vivado IDE使用IP综合设计工具进行嵌入式开发。IP综合工具是一个基于图像界面的工具，能够帮助你构建复杂的IP子系统。
Vivado IDE的IP目录中提供了很多现成的IP核，提供使用。你也可以向这个目录添加自定义的IP核。

开始IP综合设计（步骤）
1、在工作流导向面板中的IP Integrator中，点击Create Block Design。（表示你要开始构建带有IP核的框图了）
2、Add IP，找到MicroBlaze，添加到Block中。
（当然，也可以用tcl命令添加IP核：create_bd_cell -type ip -vlnv xilinx.com:ip:microblaze:9.3 microblaze_0）
3、双击MicroBlaze的Block，开始配置软核。

三、MicroBlaze配置窗口（配置窗口说明）

MicroBlaze的配置向导提供如下功能：
---可一键配置的基于模板的配置对话框
---MicroBlaze主要参数的评估：相对面积，频率，性能表现，评估是基于对话框中给定的参数。
---配置流程的向导
---所有配置选项的提示，用来理解各个选项的作用
---使用Adaanced按钮，可以直接访问tabbed接口的所有选项。

MicroBlaze配置向导提供如下向导页：
---配置向导(Configuration Wizard)：第一页，提供模板选择和一般设置。
---一般设置(General)：执行单元的选择，优化。
---异常(Exceptions)：异常功能的使能。（如果在第一页选中了该功能）
---调试(Debug)：断点和查看点的数量。（如果在第一页选中了该功能）
---缓存(Cache)：缓存设置。（如果在第一页选中了该功能）
---内存管理单元(MMU)：MMU设置。（如果在第一页选中了该功能）
---总线(Buses)：总线设置。最后一页，总是显示。

在配置向导的欢迎页中，左边显示的是当前设置的频率、面积和性能的相对评估值。
频率：这个值是用当前架构的最大值进行归一化取得相对值。表示当前设置能够达到的频率。（这个值可能会比实际的值超过30%，不要把这个估计值当做系统一定能达到的频率的保证。）
面积：这个值表示LUT数量，用当前架构的最大值进行归一化取得相对值。...（...5%...）
性能：当前设置下的相对性能估计。
BRAMs：（Vivado 2015.1中没找见）
DSP48或者MULT18：（Vivado 2015.1中没找见）

第一页（Welcome Page）
使用配置向导最简单的办法便是，使用六个配置模板中的一个，每一个配置模板都是一个完整的配置方案。你可以使用模板作为自己配置的起点，再修改模板给定的设置。

每当你修改一个选项，左边的评价参数便会实时更新。下面介绍这六个配置模板。
---最小面积（Minimum Area）：软核提供的最小架构。没有缓存和调试。
---最强性能（Maximum Performance）：可能的最大性能。拥有很大的缓存和调试，拥有所有的执行单元。
---最高频率（Maximum Frequency）：可能的最高频率。小缓存，没有调试，一部分执行单元。
---带有MMU的Linux（Llinx with MMU）：当运行带有MMU的linux时，能够获得高性能的设置。内存管理使能，大的缓存和调试，所有的执行单元。
---低端的带有MMU的Linux：...内存管理使能，小的缓存和调试。
---典型：在性能、面积、频率中取了折中。适合脱机程序，低开销内核。有缓存和调试功能。

一般设置
如果模板没有选择，也可以在页面中，根据项目需求，进行选项配置。当你把鼠标放在选项上时，会出现一个提示，告诉你它有什么用。下面详细介绍这些选项。
---Select implemention to optimize area(with lower instruction throughput)：使能面积优化功能。如果选了这个，implementation就会优化面积，尤其是减少流水线数量，从5条减少到3条。（推荐：建议在资源比较紧张的架构，如Artix-7，使能这个选项。然而，如果对性能有敏感的要求，就不要选这个选项，因为一些指令需要额外的时钟周期去执行。另外，对于MMU, Branch Target Cache, Instruction Cache Streams, Instruction Cache Victims, Data Cache Victims, ACE是不能进行面积优化的。）
---Enable MicroBlaze Debug Module Interface：使能调试功能。用Xilinx Microprocessor Debugger来下载、调试程序。（推荐：除非面积资源奇缺，否则不要禁止这个功能。）
---Use Instruction and Data Caches：当执行放在LMB之外的程序的时候，可以使用指令缓存来改善性能。指令缓存有如下特点：....当使用外部存储时，激活这个选项可以明显地改善性能，即使这个缓存很小。
---Enable Exceptions：当使用一个支持异常的操作系统时，需要激活这个选项。或者在一个单独的程序中添加异常回调函数。
---Use Memory Management：当使用一个支持虚拟内存保护的操作系统时（如Linux），需要激活。（当你使能面积优化或者堆栈保护功能时，内存管理单元是不可见的，自动禁止）
---Enable Discrete Ports：使能软核上的独立端口。