Vivado使用技巧（9）：COE檔案使用方法

FPGADesigner發表於2018-08-17

COE檔案

在某些IP核的配置中，需要使用COE（Coefficient）檔案來傳遞引數，正如《FPGA數字訊號處理系列》中我多次使用MATLAB自動生成FIR濾波器所需的濾波係數檔案。

COE檔案是一種ASCII文字檔案，檔案頭部定義資料基數（Radix），可以時2、10或16。資料以向量的形式給出，每個向量以分號結尾。Vivado會解析COE檔案格式，並在生成IP核時匯出相關的MIF格式檔案，用於行為級模擬。

最好將COE檔案放在與使用此檔案的IP核同目錄下（即與XCI檔案同目錄），這樣在使用Core Cotainer打包IP核時也會將COE檔案打包到XCIX檔案中。當替換COE檔案時，必須要刪掉舊的COE檔案，否則也會傳遞到工程的綜合過程中；需要注意，如果只是在磁碟上刪掉了檔案，而不是在工程中移除，會導致報告一個error。

COE檔案語法

COE檔案的通用語法格式如下：

Keyword =Value ; 註釋
<Radix_Keyword> =Value ; 註釋
<Data_Keyword> =Data_Value1, Data_Value2, Data_Value3;

COE語法不區分關鍵詞的大小寫；分號後為註釋。下面是與定義資料值的基數相關的關鍵詞：

  • RADIX：用於非儲存型別IP核的基數定義（比如FIR濾波器）；
  • MEMORY_INITIALIZATION_RADIX：定義儲存器初始化值的基數。

下面是與資料值相關的關鍵詞：

  • COEFDATA：定義濾波器的係數；
  • MEMORY_INITIALIZATION_VECTOR：定義塊儲存器與分散式儲存器的資料；
  • PATTERN：用於位相關器（Bit Correlator）COE檔案；
  • BRANCH_LENGTH_VECTOR：用於Interleaver COE檔案。

COE檔案最後定義的關鍵詞必須是COEFDATA或MEMORY_INITIALIZATION_VECTOR，之後的關鍵詞定義都會被忽略。下面給出幾個COE檔案的示例。

1.Block Memory COE File

; This .COE file specifies the contents for a block memory of depth=16, and width=4.
memory_initialization_radix=2;
memory_initialization_vector=
1111,
1111,
1111,
1111,
1111,
0000,
0101,
0011,
0000,
1111,
1111,
1111,
1111,
1111,
1111,
1111;

2.FIR COE File

; Example of a Distributed Arithmetic (DA) FIR Filter .COE file
; with hex coefficients, 8 symmetrical taps, and 12-bit coefficients.
Radix = 16;
CoefData= 346, EDA, 0D6, F91, F91, 0D6, EDA, 346;

生成的MIF檔案

COE檔案提供了一種設定記憶體初始化值的高層次方法，但實際上並不能直接使用。當生成IP核時，Vivado會將COE檔案轉換為MIF檔案。MIF檔案儲存了原始值，用於儲存類IP核的初始化和模擬模型。

MIF檔案中每一行代表一個儲存位置，如第一行代表地址0，第二行代表地址1……每一行必須是初始化值（高位在前），與之相關的記憶體地址為二進位制格式（注意可能與一些軟體生成的MIF格式不同）。在HDL模擬時，MIF檔案必須模擬模擬目錄下。使用Vivado Simulator模擬時Vivado會自動完成相關操作。

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