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Vivado是Xilinx最新的FPGA设计工具，支持7系列以后的FPGA及Zynq 7000的开发。与之前的ISE设计套件相比，Vivado可以说是全新设计的。无论从界面、设置、算法，还是从对使用者思路的要求，都是全新的。看了大家很多的博文，基本上都是用GUI创建工程，那我就简单介绍一下Vivado的脚本使用。
在ISE设计套件中，支持多种脚本： 可以用xperl来运行perl脚本，可以用xtclsh来运行Tcl脚本，还可以用windows批处理脚本来运行设计流程。
ISE集成的Tcl脚本解释器为8.4版本。同时，ISE GUI中的Tcl console功能不够强大，部分组件使用的脚本也与Tcl有不同，导致Tcl脚本在ISE上并不十分流行。
在Vivado上，Tcl已经成为唯一支持的脚本。并且，所有操作都有对应的Tcl脚本可以执行。所以，掌握Tcl脚本语言对掌握Vivado的使用有重要帮助。
Vivado上集成的Tcl脚本解释器为8.5版本，也是目前比较流行的Tcl版本。Vivado的核心就是一个脚本解释器，GUI界面只是将各种脚本命令封装为图形化界面而已。
下面以Windows为平台，用脚本的思路，运行一下Vivado：
- 首先需要设置环境变量，在path环境变量中添加Vivado的路径，路径设置到bin文件夹，例如C:XilinxVivado2014.1in
- 在Windows界面下，“开始”->“运行”，输入cmd，打开windows命令行终端。这个时候 有三个选择：
1. 输入“vivado”，启动Vivado GUI界面，和点击桌面上的图标启动Vivado没什么区别；事实上，直接点击桌面图标，就是调用windows batch命令启动vivado
2. 输入“vivado -mode batch -source file.tcl”，从脚本批处理的形式启动Vivado,运行后直接执行file.tcl文件
3. 输入“vivado -mode tcl”，启动Tcl交互式命令行。
- 使用第三种方法。启动后显示Vivado的版本，这里使用2014.1
- 输入命令 “info tclversion”可以查看到Vivado使用的Tcl的版本 8.5
Tcl是一种很容易用户自己定义命令的脚本语言，Xilinx在此基础上增加了大量Vivado的命令。对于Vivado自定义的非标准的Tcl命令，输入该命令后，继续输入空格+“-help”，可以查到该命令的详细解释。
Vivado GUI中的Tcl console和CMD启动的交互命令行功能基本相同，不同在于Vivado 在切换路径时可以利用CMD的自动补缺功能更方便的切换路径。
Vivado有两种设计流程：project模式和non-project模式。
- 如果已经有设计工程了，可以使用Tcl脚本继续进行project的流程，例如：
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open_project TEST.xpr#打开已有的工程文件TEST.xprlaunch_runs synth_1#运行综合 synth_1wait_on_run synth_1#等待综合结束launch_runs impl_1 -to_step write_bitstream#运行实现impl_1，并生成bit文件wait_on_run impl_1#等待实现结束- 如果使用non-project模式，则脚本会复杂一些，下面提供一个模板。
注：英文注释是参考Xilinx相关文档，中文注释是为了方便阅读，由于Vivado原生不支持中文，所以为了避免不必要的错误，建议使用时去除中文
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071########################################################################################################################################################################################################################################### STEP#1: define the output directory area.# 定义工程文件的存放路径setoutputDir ./PRJ# file mkdir $outputDir## STEP#2: setup design sources and constraints## VHDL#read_vhdl -library bftLib [ glob ./Sources/hdl/bftLib/*.vhdl ]#指定需要添加的VHDL库文件，glob是扫描某个路径下的全部文件（这里是.vhdl文件）read_vhdl ./Sources/hdl/bft.vhdl#指定需要添加的VHDL文件# ############################### Verilog HDL#read_verilog [ glob ./SRC/*.v]#指定需要添加的Verilog文件，glob是扫描某个路径下的全部文件（这里是.v文件）# ############################### XDC#read_xdc [ glob ./CONSTRS/*.xdc ]#指定需要添加的xdc文件，glob是扫描某个路径下的全部文件（这里是.xdc文件）# ############################### EDIF and NGC#read_edif ../test.edif#指定需要添加的网表文件# ############################### IP XCI#read_ip ./CORE/MMCM/MMCM.xci#指定需要添加的xci IP文件# ############################### STEP#3: run synthesis, write design checkpoint, report timing,# and utilization estimates# 运行综合 ，同时设定相关综合参数synth_design -topSCRIPT_TEST-part xc7z100ffg900-2-fanout_limit 1000-shreg_min_size 3-flatten_hierarchy fullwrite_checkpoint -force $outputDir/post_synth.dcp#存档report_timing_summary -file$outputDir/post_synth_timing_summary.rpt#生成时序报告report_utilization -file$outputDir/post_synth_util.rpt#生成资源使用报告### STEP#4: run logic optimization, placement and physical logic optimization,# write design checkpoint, report utilization and timing estimates#opt_design#优化设计place_design#布局report_clock_utilization -file$outputDir/clock_util.rpt#生成资源使用报告write_checkpoint -force $outputDir/post_place.dcp#存档report_timing_summary -file$outputDir/post_place_timing_summary.rpt#生成时序报告## STEP#5: run the router, write the post-route design checkpoint, report the routing# status, report timing, power, and DRC, and finally save the Verilog netlist.#route_design#布线write_checkpoint -force $outputDir/post_route.dcp#存档report_route_status -file$outputDir/post_route_status.rpt#报告布线状况report_timing_summary -file$outputDir/post_route_timing_summary.rpt#生成时序报告report_power -file$outputDir/post_route_power.rpt#生成功耗报告report_drc -file$outputDir/post_imp_drc.rpt#运行DRC 生成DRC检查报告# write_verilog -force $outputDir/cpu_impl_netlist.v -mode timesim -sdf_anno true## STEP#6: generate a bitstream#write_bitstream -force $outputDir/SCRIPT_TEST.bit#生成bit文件########################################################################################################################################################################################################################################## -
另外，在运行Vivado GUI的时候，工程文件的路径下会有一个.jou的文件，会自动记录所有GUI操作对应的Tcl脚本，便于查找与使用。
关于Tcl的学习，网上文章不少，这里只推荐xilinx的相关文档
UG892 讲述Vivado设计流程，non-project模式中有针对Tcl脚本的说明
http://www.xilinx.com/support/documentation/sw_manuals/xilinx2014_2/ug892-vivado-design-flows-overview.pdf
UG894 讲述如何在Vivado中使用Tcl的文档
http://www.xilinx.com/support/documentation/sw_manuals/xilinx2014_2/ug894-vivado-tcl-scripting.pdf