01. Vivado的兩種工作模式

Vivado設(shè)計(jì)有工程和非工程兩種模式：

1. 工程模式：

工程模式是使用Vivado Design Suite自動(dòng)管理設(shè)計(jì)源文件、設(shè)計(jì)配置和結(jié)果，使用圖形化Vivado集成設(shè)計(jì)環(huán)境(IDE)交互式處理設(shè)計(jì)。工程模式下，既可以通過圖像界面下操作（GUI操作，鼠標(biāo)操作），也可以通過運(yùn)行Tcl腳本的方式在Vivado Tcl shell 中運(yùn)行。

優(yōu)勢(shì)：

工作模式的主要優(yōu)勢(shì)在于Vivado Design Suite管理整個(gè)設(shè)計(jì)過程，包括依賴關(guān)系管理，報(bào)告生成，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。

在工程模式下，Vivado工具可自動(dòng)管理您的設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；在工程模式下工作時(shí)，Vivado Design Suite會(huì)在磁盤上創(chuàng)建目錄結(jié)構(gòu)，以便在本地或遠(yuǎn)程管理設(shè)計(jì)源文件，并管理源文件的更改和更新。

工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)還用于管理自動(dòng)綜合和實(shí)施運(yùn)行，跟蹤運(yùn)行狀態(tài)以及存儲(chǔ)綜合和實(shí)施結(jié)果和報(bào)告。

例如：

? 如果在綜合后修改HDL源，Vivado Design Suite會(huì)將當(dāng)前結(jié)果標(biāo)識(shí)為過時(shí)，并提示您進(jìn)行重新合成。

? 如果修改設(shè)計(jì)約束，Vivado工具會(huì)提示您重新綜合，重新實(shí)現(xiàn)或兩者兼而有之。

? 布線完成后，Vivado工具會(huì)自動(dòng)生成時(shí)序，DRC，方法和電源報(bào)告。

? 只需在Vivado IDE中單擊即可運(yùn)行整個(gè)設(shè)計(jì)流程。

2. 非工程模式：

非工程模式是使用Tcl腳本流程，在非工程模式下，需要自己管理設(shè)計(jì)源文件和設(shè)計(jì)過程。源文件只能從當(dāng)前位置訪問，不能將其復(fù)制到其它位置。設(shè)計(jì)結(jié)果保留在已分配給Vivado工具進(jìn)程的機(jī)器內(nèi)存中。使用Tcl命令來設(shè)置設(shè)計(jì)參數(shù)和實(shí)現(xiàn)選項(xiàng)。您可使用Tcl在設(shè)計(jì)過程的任何階段保存設(shè)計(jì)檢查點(diǎn)（DCP）并生成報(bào)告。每個(gè)設(shè)計(jì)步驟都可通過Tcl命令獨(dú)立控制。

優(yōu)勢(shì)：

關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于您可以完全控制流程的每個(gè)步驟。相比于工程模式的自動(dòng)化管理，非工程模式就更加靈活，可操作性強(qiáng)。

可以使用Tcl命令單獨(dú)運(yùn)行每個(gè)設(shè)計(jì)步驟。您還可以使用Tcl命令設(shè)置設(shè)計(jì)參數(shù)和實(shí)現(xiàn)選項(xiàng)。

您可以在設(shè)計(jì)過程的任何階段保存設(shè)計(jì)檢查點(diǎn)并創(chuàng)建報(bào)告。每個(gè)實(shí)施步驟都可以定制，以滿足特定的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，您可以在每個(gè)設(shè)計(jì)步驟后分析結(jié)果。此外，您可以隨時(shí)打開Vivado IDE進(jìn)行設(shè)計(jì)分析和約束分配。

例如：

? 如果在綜合后修改HDL文件，則必須記住重新運(yùn)行綜合以更新內(nèi)存中的網(wǎng)表。

? 如果在布線后需要時(shí)序報(bào)告，則必須在布線完成時(shí)顯式生成時(shí)序報(bào)告。

? 使用Tcl命令和參數(shù)設(shè)置設(shè)計(jì)參數(shù)和實(shí)現(xiàn)選項(xiàng)。

? 您可以使用Tcl在設(shè)計(jì)過程的任何階段保存設(shè)計(jì)檢查點(diǎn)并創(chuàng)建報(bào)告。

隨著設(shè)計(jì)流程的進(jìn)展，設(shè)計(jì)的表示將保留在Vivado Design Suite的內(nèi)存中。非工作模式會(huì)在每次會(huì)話后丟棄內(nèi)存設(shè)計(jì)，并僅將數(shù)據(jù)寫入您指示的磁盤。

02. 工程模式和非工程模式的比較

工程模式下Vivado集成環(huán)境會(huì)跟蹤設(shè)計(jì)歷史，并且保存相關(guān)設(shè)計(jì)信息，這種自動(dòng)管理的模式致使開發(fā)人員處理GUI操作過程中很少能夠參與到更加具體執(zhí)行過程。比如，工程模式下每次運(yùn)行只生成一組標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)告。vivado提供如下功能：

源文件的管理；

IP的配置和集成；

綜合信息和自動(dòng)生成標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)告；

保存和重用工具設(shè)置和設(shè)計(jì)設(shè)置；

創(chuàng)建多個(gè)synth runs和impl runs進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

運(yùn)行結(jié)果的管理；

流程導(dǎo)航（Flow Navigator）；

工程總結(jié)。

非工程模式，更像是一種編譯方法，您可以完全控制通過Tcl命令執(zhí)行的每個(gè)操作。這是一個(gè)完全可定制的設(shè)計(jì)流程，適合尋求控制和批處理的特定設(shè)計(jì)人員。所有處理都在內(nèi)存中完成，因此不會(huì)自動(dòng)生成任何文件或報(bào)告。每次編譯設(shè)計(jì)時(shí)，都必須定義所有源，設(shè)置所有工具和設(shè)計(jì)配置參數(shù)，啟動(dòng)所有實(shí)現(xiàn)命令以及生成報(bào)告文件。

2.1 特性比較

非工程模式下，是通過Tcl命令執(zhí)行每個(gè)操作，是在存儲(chǔ)器中執(zhí)行所有處理，故不會(huì)自動(dòng)生成文件或者是報(bào)告。在每次編譯的時(shí)候必須指定所有源文件，設(shè)置所有工具和設(shè)計(jì)配置的參數(shù)，啟動(dòng)所有實(shí)現(xiàn)命令，指定所需要生成的報(bào)告文件。在該模式下并沒有在磁盤中創(chuàng)建一個(gè)工程，故源文件會(huì)保留在最初的位置，只會(huì)在設(shè)計(jì)者指定的位置創(chuàng)建運(yùn)行輸出。這個(gè)流程充分發(fā)揮Tcl命令的控制能力，可充分控制整個(gè)設(shè)計(jì)過程。

2.2 命令比較

首先，工程模式下包含所有GUI操作，這樣導(dǎo)致絕大多數(shù)情況下執(zhí)行一個(gè)Tcl命令。Tcl命令會(huì)在Vivado的控制臺(tái)（console）顯示，并在vivado.jou文件中捕獲。開發(fā)人員可以利用這個(gè)文件開發(fā)用于其中一種模式的腳本。

兩種模式下都可以運(yùn)行Tcl命令，但Tcl命令因您使用的模式而異，并且每種模式生成的Tcl運(yùn)行腳本都不同。

如果在創(chuàng)建腳本的時(shí)候，在工程模式下使用了非工程模式的命令，那么數(shù)據(jù)庫(kù)不會(huì)更新狀態(tài)信息，并且也不會(huì)自動(dòng)生成報(bào)告。例如，在“項(xiàng)目模式”中，使用add_files Tcl命令將源添加到項(xiàng)目以進(jìn)行管理?？梢詫⒃磸?fù)制到項(xiàng)目中以在項(xiàng)目目錄結(jié)構(gòu)中維護(hù)單獨(dú)的版本，也可以遠(yuǎn)程引用。在非項(xiàng)目模式下，使用read_verilog，read_vhdl，read_xdc和read_ * Tcl命令從當(dāng)前位置讀取各種類型的源。

但可以看出有一些報(bào)告命令既可以用于工程模式也可以用于非工程模式下，如上圖標(biāo)記的報(bào)告命令：report_timing_summary。

非工程模式下的命令只能在Vivado Tcl Shell中運(yùn)行，但這并不表示無法與圖形界面方式交互使用。比如可以在Vivado Tcl Shell中執(zhí)行start_gui命令就可以打開工具回到圖形界面方式，通過GUI操作對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，分析完成后可利用stop_gui命令回到Vivado Tcl Shell。

提示：項(xiàng)目模式包括GUI操作，這導(dǎo)致在大多數(shù)情況下執(zhí)行Tcl命令。Tcl命令出現(xiàn)在Vivado IDE Tcl控制臺(tái)中，也可以在vivado.jou文件中捕獲。您可以使用此文件開發(fā)用于任一模式的腳本。

Project模式的優(yōu)勢(shì)在于可以創(chuàng)建多個(gè)runs來比較不同綜合策略或?qū)崿F(xiàn)策略對(duì)設(shè)計(jì)的影響，而Non-Project模式優(yōu)勢(shì)在于設(shè)計(jì)源文件、設(shè)計(jì)流程和生成文件可全部定制，并且相比于Project模式有更短的運(yùn)行時(shí)間。

編輯：hfy