如何通过makefile实现Vivado自动化编译

导言

今天主要介绍通过配置Cygwin（在win环境执行makefile）和Vscode中实现Vivado从建立工程，综合，实现，生成bit，下载等一系列自动化运行。仅需输入make可以实现完成所有流程。

介绍

makefile就是，cygwin是为了能在win环境执行makefile，vscode是为了将cygwin控制台转到vscode进行调试（这里看个人习惯，可做可不做），vivado并没有特别的环境要求，完成这些自动化流程，需要懂一点makefile和tcl脚本，因为Vivado很好的支持了tcl脚本命令。

环境

Win11

Vivado2022.1

Vscode

Cygwin

以上版本均无要求

软件安装及配置

Cygwin安装

先在cygwin官网下载好安装包，安装过程仅需要在Select Packages注意勾选需要的包，gcc-core，make，diffutils，perl，binutils，这里不会的朋友可以网上搜Cygwin执行makefile安装教程，在Installing Cygwin目录选择setup-x86_64.exe即可（这里根据自己电脑体质选择）下面是官网地址：

http://www.cygwin.com/

官网下载位置

测试一下，打开Cygwin，输入cygcheck --c查看所有包的版本确认自己是否安装成功：

Cygwin配置

安装完毕需要配置一下.bashrc，打开安装目录，选择home文件夹，用编辑器打开.bashrc，内容末端添加Vivado路径，如下：

# alias cd=cd_func

# vivado
export PATH=$PATH:/cygdrive/C/Xilinx/Vivado/2022.1/bin

结束后在Cygwin控制台执行source .bashrc

Vscode

Vscode只需要配置一下，为了能在Vscode终端执行Cygwin命令（这里不是必须，也可以不用vscode直接用cygwin），点击终端，添加终端，打开setting.json，或者在设置中搜索@feature:terminal然后打开settings.json添加如下代码保存后关闭即可：

{
        "files.autoGuessEncoding": true,
        // cygwin 的安装目录
        "terminal.integrated.shell.windows":"C:\\cygwin64\\bin\\bash.exe",

        // 使得 cygwin 切换到当前工作目录
        "terminal.integrated.env.windows": {
            "CHERE_INVOKING": "1"
        },

        // 使 cygwin 能够在 vscode 中正常使用 Shell 命令
        "terminal.integrated.shellArgs.windows": [
            "-l"
        ],
}

Vivado

关于Vivado安装是最简单的，安装完导入lic即可，由于Vivado默认2个线程运行，但大家可以在TCL工作台输入一下命令：get_param general.maxThreads来获得默认线程为2，通过set_param general.maxThreads n，n就是你要设置的线程，根据自己的电脑体质设置(makefile中加也可)，也可在Vivado_init.tcl文件设置，这样不需要每次打开工程都设置了。Vivado在win下运行不如Linux，有条件可以直接换Linux环境。

执行

既然环境配置好了，那么我们实际操作一下，以之前发的以太网为例,直接cd到你要运行的目录下，我以KC705为例，进入fpga目录下，执行make all表示运行所有的流程包括下载，执行make fpga执行到生成bit流，执行make vivado则运行Vivado GUI，建立好工程，但不综合，这里我们先执行make fpga，再执行make vivado打开Vivado GUI。流程中的相关信息打印保存在相应目录下的runme中。

/desktop/verilog-ethernet-master/example/KC705/fpga_gmii/fpga

部分打印信息

执行综合

****** Vivado v2022.1 (64-bit)
    
** Copyright 1986-2022 Xilinx, Inc. All Rights Reserved.
    
source fpga.tcl -notrace
create_project: Time (s): cpu = 00:00:08 ; elapsed = 00:00:07 . Memory (MB): peak = 1309.457 ; gain = 10.367
Command: synth_design -top fpga -part xc7k325tffg900-2
Starting synth_design

执行生成bit

****** Vivado v2022.1 (64-bit)
  
 
 ** Copyright 1986-2022 Xilinx, Inc. All Rights Reserved.

source generate_bit.tcl
# open_project fpga.xpr
Scanning sources...
Finished scanning sources
open_project: Time (s): cpu = 00:00:09 ; elapsed = 00:00:08 . Memory (MB): peak = 1307.023 ; gain = 9.199
# open_run impl_1

总结

对于没有安装Linux的朋友，在win环境使用cygwin是一个比较不错的方案，如果懂一点makefile，然后很好的理解tcl脚本，对执行Vivado编译会是很大的效率提升，不需要再使用Vivado的GUI。