手順 1: FPGA でのデザインの作成 - 2020.2 日本語

Vivado Design Suite チュートリアル: System Generator を使用したモデル ベースの DSP デザイン (UG948)

Document ID
UG948
Release Date
2020-12-11
Version
2020.2 日本語
この手順では、System Generator の基本操作、を学び、Simulink デザインを FPGA に合成します。
  1. System Generator を起動します。
    • Windows の場合は、Start > All Programs > Xilinx Design Tools > Vivado 2020.x > System Generator > System Generator 2020.x をクリックします。
    • Linux システムの場合は、コマンド プロンプトに「sysgen」と入力します。
  2. cd C:\SysGen_Tutorial\Lab1」と入力して Lab1 フォルダーに移動します。

    ディレクトリの内容は、 MATLAB® の [Current Folder] ブラウザーで、またはコマンド ライン プロンプトで「ls」と入力して確認できます。

  3. 次のいずれかを実行して Lab1_1 デザインを開きます。
    1. MATLAB のコマンド ウィンドウに「open Lab1_1.slx」と入力します。
    2. [Current Folder] ブラウザーで Lab1_1.slx をダブルクリックします。

    Lab1_1 デザインが開きます。このデザインは 2 つのサイン波ソースを加算し、2 つのローパス フィルターを個別に介して出力します。このデザインでは、ローパス フィルターは Simulink FDATool または Lowpass Filter ブロックを使用してインプリメントできることを示します。



  4. Simulink プロジェクト ワークシートで、Simulation > Run をクリックするか、Run ボタンをクリックします。

    シミュレーションが終了すると、加算後のフィルターを介さない波形に 1 MHz および 9 MHz の要素が示され、2 つのフィルターを介した波形では 9 MHz 信号が減衰されいることが示されます。



    次に、同じフィルターを FPGA へのインプリメンテーション用に System Generator ブロックを使用して作成します。

  5. Simulink ツールバーの Library Browser ボタンをクリックし、Simulink Library Browser を開きます。

    System Generator を使用すると、Simulink ライブラリに FPGA にデザインをインプリメントするためのブロックが含まれます。System Generator で提供されるブロックの詳細は、 『Vivado Design Suite リファレンス ガイド: System Generator を使用したモデル ベースの DSP デザイン』 (UG958) を参照してください。

  6. [Xilinx Blockset] を展開して DSP を選択し、Digital FIR Filter を選択します。
  7. Digital FIR Filter を右クリックし、Add block to model Lab1_1 を選択します。

    Digital FIR Filter ブロックのフィルター係数を定義するには、Digital FIR Filter ブロックをダブルクリックしてブロック属性にアクセスするか、ここで示すように FDATool を使用します。

  8. [DSP] ライブラリから FDATool を選択して Lab1_1 デザインに追加します。

    FPGA デザインでは、次の 3 つを定義する必要があります。

    • 入力ポート
    • 出力ポート
    • FPGA テクノロジ

    次の 3 つの手順で、これらの属性を Simulink デザインに追加します。

    重要: デザインにこれらのコンポーネントを正しく追加しないと、デザインを FPGA にインプリメントできません。この後の演習でこれらのブロックの設定を詳細に確認しますが、これらはすべての System Generator デザインに存在している必要があります。
  9. [Basic Elements] の Gateway In を選択し、デザインに追加します。

  10. 同じライブラリから Gateway Out ブロックをデザインに追加します。
  11. 同じライブラリから FPGA テクノロジを定義する System Generator トークンを追加します。
  12. 既存の Spectrum Analyzer ブロックのいずれかのコピーを作成し、インスタンス名ラベルをクリックして名前を Spectrum Analyzer SysGen に変更します。
  13. ブロックを次の図に示すように接続します。マウスを使用してポートとネットの間を接続します。

次に、System Generator ブロックを設定します。