System Generator从入门到放弃(一)-安装与使用

文章目录

System Generator从入门到放弃(一)-安装与使用
一、安装与使用
1、简介
2、功能介绍
3、System Generator安装
4、System Generator简单入门
5、System Generator后续学习参考资料

一、安装与使用

1、简介

摘自：百度百科

System Generator是Xilinx公司进行数字信号处理开发的一种设计工具，它通过将Xilinx开发的一些模块嵌入到Simulink的库中，可以在Simulink中进行定点仿真，可以设置定点信号的类型，这样就可以比较定点仿真与浮点仿真的区别。并且可以生成HDL文件，或者网表，可以在ISE中进行调用。或者直接生成比特流下载文件。能够加快DSP系统的开发进度。

2、功能介绍

摘自：百度百科
用SystemGenerator进行仿真

1、必须包含的模块：Gateway In、Gateway Out、SystemGenerator、以及Xilinx定点运算单元。
2、对于系统设计中有精确时钟限制的外部接口模块，使用System
Generator设计不是最佳方法，此时可以利用HDL等方法实现，然后通过System Generator工具提供的Black
Box导入Sysgen工程中即可。

SystemGenerator Blockset
1、主要包括：Xilinx Blockset、XilinxPreference Blockset 和 Xilinx XtremDSP Kit三个库函数块。
2、XilinxBlockset包含了所有在Simulink中构建数字信号处理系统和其他FPGA数字系统的模块。
3、XilinxPreferenceBlockset 是更高层次的模块，都是由Xilinx Blockset中的模块组成的，降低了开发难度，并且具有较高的可靠性。

信号数据类型

1、XilinxBlock的输出格式可以设定为：Fullprecision和User-defined precision Fullprecision：会在运算中自动进行位宽扩展User-definedprecision：对输出结果进行截位(wrap)或饱和(saturate)处理(用户设置)。
2、在SystemGenerator中，点击Format –>Port/Signal Displays –> Port Data Type即可显示每个模块输入输出的数据类型。
3、当Simulink无法确定数据类型和采样速率时，会报错，通常这种情况出现在有反馈的情况下。这时可以通过添加一个Assert模块对信号进行强制制定或重新定义。且不占用硬件资源。
4、GatewayIn可以设定SamplePeriod，值越大，采样点越少。一般来说，对于同一组Gateway In，sample
period应该是一样的，即采样率时一样的。所以当修改一个Gateway In的Sample Period时，记得同时更新同一级的Gateway In的Sample Period。
5、采样率变换，利用模块：Up sample和Down
sample。SystemGenerator中不同颜色代表不同的采样率。可以点击Format –> Sample Time Colors
视频介绍
这部分Xilinx官方有相关的视频介绍：
https://www.xilinx.com/video/hardware/hardware-co-simulation-vivado-system-generator-for-dsp.html

3、System Generator安装

System Generator软件不需要单独安装，在安装Vivado时会有相关的选项，注意勾选就可以了。但是System Generator软件需要同MATLAB一同使用，并且MATLAB版本必须与System Generator版本兼容。版本兼容信息需要在安装MATLAB或者Vivado时进行相关的查询，具体可以在ug973（13/81页，每个版本不同）官方文档中中查询，查询地址：https://www.xilinx.com/support/documentation-navigation/see-all-versions.html?xlnxproducttypes=Design Tools&xlnxdocumentid=UG973
有各个版本的介绍

以2018.2版本为例：
PS:在打开Xilinx官方文档时（pdf），尽量在官网中浏览器中打开，这样PDF中的超链接才可以直接打开，否则有些连接没办法打开

基于上表，相关设计环境如下：

WIN10 64位
Vivado 2018.2
System Generator 2018.2
MATLAB R2017
在安装Vivado的过程中，会出现配置MATLAB的界面，如果安装时没有配置，可以在“开始->Xilinx Design Tools->System Generator 2018.2 MATLAB Configurator”工具中修改（具体路径可能会不同，右键->更多->打开文件位置->右键->以管理员身份运行）：
具体操作详见：https://blog.csdn.net/Pieces_thinking/article/details/80753739

4、System Generator简单入门

运行System Generator（注意不要直接运行MATLAB，否则无法向Simulink中添加Block），在命令行中输入simulink后回车（或者点击“主页”标签中的Simulink按钮），打开Simulink；
1.点击“Blank Model”创建一个空模型

2.点击“Library Browser”打开Simulink库

3.添加block到Simulink
列表中可以找到“Xilinx Blockset”和“Xilinx Reference Blockset”，其中的模块即为System Generator设计时使用的模块。

添加block到Simulink中有两种方法：

像上述一样打开库，在库中搜索，然后按住鼠标拖拽到工作薄上即可；
在Simulink空白处点右键->Xilinx BlockAdd，在出现的小窗口中搜索，双击可添加到模型中。

第一个方法适合于在库中寻找未知的block；如果已经对某block很熟悉，用第二个方法更方便。

4.简单小实例
添加System Generator、Gateway In、Gateway Out、Delay、Constant（不是Xilinx Blockset中的那个）、Scope，按下图连接：

Constant输出一个常数值1，Delay延迟一个采样周期，其它block的具体用法可参考本系列后面文章。直接点击Run运行，打开Scope，结果如下：

看到经过1个单位延迟后，输出保持为1。保存Model，Simulink的模型文件存储为“.slx”格式。本系列后面文章将不再讲述如何新建模型与添加block。

5、System Generator后续学习参考资料

◎ug948：讲述了6个使用System Generator的基本实验，熟悉软件特性。
◎ug958：介绍了System Generator的所有Block相关知识（在Simulink中添加好Block后，右键->help，也可以查阅到相关介绍）。
◎ug897：详细介绍了System Generator的所有功能特性。
◎MATLAB（通过System Generator启动）中输入“xlDoc”可查阅System Generator的帮助文档；输入“demo blockset xilinx”可查阅官方示例。
本系列会将官方的白皮书和相关历程奉献出来。