Vivado使用（2）——综合运行与OOC

目录

一、综合运行

二、OOC 

2.1 如何设置 OOC 模块

2.2 存根文件和黑盒属性

2.3 使用限制

2.4 另一种设置方法

一、综合运行

        一个“运行（run）”是指定义和配置设计在综合过程中的各方面，包括：使用到约束，针对的器件型号，综合策略，报告方式等，我们可以通过以下的方式来创建一个新的 run 。

        通过点击上图中的“＋”，我们得到了以下的界面：

        我们在这样的界面中选择“综合”，得到下图的界面：

        在这个界面中，我们可以对这个“run”进行命名，设置约束集、器件、运行策略等，如果希望该运行为激活状态，则选中Make Active。继续下去，我们会得到如下界面：

        Launch directory选择启动运行的目录；Number of jobs设置了可以同时启动多少个运行（run）；Generate scripts only表示仅生成运行脚本（Windows下为bat文件，Linux下为sh文件）；Do not launch now只会保存先前的设置，暂时不会启动运行。

        这样我们就完成了一个运行的创建，它会和我们创建的其他run一起展示在窗口中。

        窗口中报告了相关的运行状态（not started、in progress、complete或out-of-date）。修改源文件、约束或工程设置都会导致状态变为out-of-date。

        一个“综合”运行可以有多个“实现”运行。我们可以有若干个综合和实现运行，但是在同一时间，只能有一个为active状态。所有的报告显示的都是 active 运行的相关信息。比如Project Summary窗口中的编译、资源等总结信息都属于当前状态为active的运行。选择一个运行，右键->Make Active可以设置活跃状态。同样，Flow Navigator和Flow菜单中的Run Synthesis也是启动状态为Active的运行。如果需要启动其它运行，只能通过Design Runs窗口。

二、OOC 

        在 Vivado 设计流程中，使用“Out-of-Context (OOC)”流设置自底向上的设计方法是一个高效的策略，特别适用于大型项目或需要重用某些模块的场景。通过将特定的硬件描述语言（HDL）对象设置为独立的 OOC 模块，你可以单独综合和验证这些模块，从而优化整个设计流程的管理和执行效率。

OOC具有如下特点：

• 底层的OOC模块相对于顶层模块独立运行，并且拥有自己的约束集合；
• 运行了OOC模块之后，再运行顶层模块综合时可以直接调用OOC综合结果，而不需要重新运行一次综合（除非修改了RTL设计或约束）。

        由于不需要每次综合时都运行整个设计，这项技术可以大大减少顶层模块的综合运行时间。IP核就是典型的采用OOC技术的代表，配置好IP核后可以选择综合模式为global（与顶层设计一起综合）或Out-of-context（作为独立模块综合），最好的做法就是选择后者，以减少整体设计的综合运行时间。

2.1 如何设置 OOC 模块

1. 选择对象：在 Vivado IDE 的“源文件”（Sources）窗口中，找到你想要作为 OOC 模块运行的 HDL 对象。

2. 设置为 OOC 模块：

   • 右击该对象，并选择“设置为 Out-of-Context 模块”（Set as Out-of-Context Module）。
   • 在弹出的“设置为 Out-of-Context 模块”对话框中，Clock Constraint File必须创建一个新的XDC文件或在下拉菜单中选择一个已经存在的XDC文件，该约束文件中要有该模块时钟信号的相关约束。点击OK后，该模块会出现在Design Runs窗口的Out-of-Context Module Runs目录中，还有Compile Order窗口的Block Sources目录中。

2.2 存根文件和黑盒属性

        当运行了OOC综合后，会产生底层模块的综合网表和存根文件（stub文件）。存根文件仅描述了底层模块的输入和输出，在综合顶层模块时，通过存根文件来调用底层模块，模块内部当作黑盒子看待。运行实现时，Vivado会将OOC模块的综合网表插入到顶层网表中，从而完成设计。

• 存根文件：存根文件是一个简单的 HDL 文件，包含了模块的输入和输出声明，但不包含任何内部实现逻辑。这个文件作为一个“黑盒”（black-box），在顶层模块的综合时使用，允许综合工具了解如何连接到这个模块，而不需要模块的具体实现。
• 黑盒属性：存根文件展示了设置为黑盒属性的输入和输出。默认情况下，这个选项是选中的。如果你取消选择这个选项，那么你必须为运行创建自己的存根文件或组件声明。

        该操作将较低层级的模块设置为顶层模块，并对该模块进行合成，同时不创建输入/输出缓冲（I/O buffers）。这种方法特别适用于模块化设计，允许设计者独立验证和优化设计的各个部分。

2.3 使用限制

• 含有IP的低层模块：如果较低层级的模块中包含IP（Intellectual Property，智能属性），则不应使用此流程。因为在 Out-of-Context（OOC）模块中处理IP可能会在后续的设计流程中导致错误。
• 有参数或用户定义类型端口的OOC模块：当OOC模块具有参数或其端口是用户定义的类型时，也不应使用此流程，这些情况同样可能导致后续流程中出现错误。

2.4 另一种设置方法

        可以通过修改合成设置中的 -mode 选项为 out_of_context 来实现类似的效果。这个设置确保合成过程不会向该模块插入I/O缓冲，从而便于将模块作为黑盒处理。