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Zynq开发实践（FPGA之平台免费IP）

ai 2025/9/2 10:18:32

和c语言平台提供posix api一样，一般fpga厂家也会提供各种各样免费的ip给客户使用。这样，客户就不需要自己去写每一个ip了，把重心放在自己的业务上就好了。这些免费的ip有的是关于频率的，有的关于存储的，有的关于总线的，有的关于计算的，还有的是关于dma的，大家可以先简单了解下。

1、pll类ip

每一个fpga都有一个基本输入晶振，比如50M，或者是100M。但是实际用的时候，我们希望可以实现倍频或者分频，这种情况下就可以直接使用fpga提供的免费ip，也就是锁相环pll，直接做频率处理。我们配置好ip之后，就可以直接拿过来用即可。

2、存储设置

这里的存储设置很广，有rom，有ram等等。如果是rom，比如是查找表，我们希望提前导入到一个rom里面，那么就可以借助于rom生成这样一个ip。ram和fifo也是一样的道理。

如果需要处理的数据比较多，这个时候就会使用到ddr。因为ddr2、ddr3的编写比较麻烦，所以quartus或者vivado也会提供对应的ip供客户使用。

3、计算类ip

这里使用到的、比较多的ip就是fifo和硬件乘法。其中fifo，在图像处理当中使用特别多，而硬件乘法则用于需要整数相乘的场景。大家都知道，在fpga下面进行除法或者是浮点运算，都是不太容易的，这种情况下一般都是转成乘法去进行处理的。

4、各种外设总线

fpga要想工作，除了最小电路之外，还要和其他芯片进行通信。既然是通信，就离不开各种各样的总线，比如gpio、uart、spi、iic、pwm等等。有些总线自己用verilog写也可以，比如uart。但是如果是实际项目开发的话，建议多多使用厂家提供的免费ip，个人把精力放在业务上面，也就是状态机的设计和算法的落地上面，这样可能会更加好一点。

5、视频输出接口

图像处理，是fpga应用的一个重要应用场景。比如，如果zynq通过usb拿到的图像，可以直接在pl测通过视频接口输出。简单的VGA接口、RGB接口、MCU接口可以自己实现。如果是hdmi接口，最好还是使用厂家提供的ip去实现。

6、被低估的dma接口ip

zynq平台一般涉及到ps和pl。ps就是cpu，pl就是fpga。如果此时ddr放在ps测，那么pl要处理数据，就势必涉及到数据的搬运。这个时候用dma是最好的，不管是ddr搬到pl，还是pl送到ddr，都是可以的。我们知道dma可以实现地址递增的搬运，也可以实现同一地址的连续读写，pl一般是后者。所以不管是写的时候，还是读的时候，pl测直接在dma接口处等着数据就可以了。