xapp1151_Param_CAM模块安装

所需生成模块

  • TCAM
  • CAM

下载链接

赛灵思技术支持网站：http://www.xilinx.com/support.html

并在网页中搜索xapp1151，下载xapp1151_Param_CAM.zip，如下图所示

安装过程

1、在任意一个目录下，解压xapp1151_Param_CAM.zip

  1. unzip xapp1151_Param_CAM.zip

并将reference_router_nf1_cml文件下的patches文件夹复制到刚刚解压的xapp1151_Param_cam目录下

  1. cp -r patches <path>/xapp1151_cam_v1_1/

然后需添加一下ISE的路径信息

  1. source <ISE_POSIZITION>/ISE_DS/settings64.sh

然后进入patches目录执行cam_patch.sh文件，打一些补丁

  1. cd <path>/xapp1151_cam_v1_1/patches/
  2. sh cam_patch.sh

笔者这里遇到了一个问题，错误提示如下

  1. wpq@wpq:~/Downloads/xapp1151_cam_v1_1/patches$ sh cam_patch.sh
  2. Invalid file name ../implement/CustomizeWrapper.pl -- skipping patch
  3. Invalid file name ../implement/vhdl_xst.scr -- skipping patch
  4. Invalid file name ../src/vhdl/cam_pkg.vhd -- skipping patch
  5. Invalid file name ../src/vhdl/cam_control.vhd -- skipping patch
  6. Invalid file name ../src/vhdl/cam_mem_blk.vhd -- skipping patch
  7. Invalid file name ../src/vhdl/cam_mem_blk_extdepth_prim.vhd -- skipping patch
  8. Invalid file name ../src/vhdl/cam_rtl.vhd -- skipping patch

查看了问题缺少了文件，笔者也觉得很纳闷，于是尝试着修改cam_patch.sh把这相对路径改成绝对路径，如下

  1. patch /home/wpq/Downloads/xapp1151_cam_v1_1/implement/CustomizeWrapper.pl CustomizeWrapper.pl.patch
  2. patch /home/wpq/Downloads/xapp1151_cam_v1_1/implement/vhdl_xst.scr vhdl_xst.scr.patch
  3. patch /home/wpq/Downloads/xapp1151_cam_v1_1/src/vhdl/cam_pkg.vhd cam_pkg.vhd.patch
  4. patch /home/wpq/Downloads/xapp1151_cam_v1_1/src/vhdl/cam_control.vhd cam_control.vhd.patch
  5. patch /home/wpq/Downloads/xapp1151_cam_v1_1/src/vhdl/cam_mem_blk.vhd cam_mem_blk.vhd.patch
  6. patch /home/wpq/Downloads/xapp1151_cam_v1_1/src/vhdl/cam_mem_blk_extdepth_prim.vhd cam_mem_blk_extdepth_prim.vhd.patch
  7. patch /home/wpq/Downloads/xapp1151_cam_v1_1/src/vhdl/cam_rtl.vhd cam_rtl.vhd.patch

此时在执行cam_patch.sh文件成功解决，如下

  1. wpq@wpq:~/Downloads/xapp1151_cam_v1_1/patches$ sh cam_patch.sh
  2. patching file /home/wpq/Downloads/xapp1151_cam_v1_1/implement/vhdl_xst.scr
  3. patching file /home/wpq/Downloads/xapp1151_cam_v1_1/src/vhdl/cam_pkg.vhd
  4. patching file /home/wpq/Downloads/xapp1151_cam_v1_1/src/vhdl/cam_control.vhd
  5. patching file /home/wpq/Downloads/xapp1151_cam_v1_1/src/vhdl/cam_mem_blk.vhd
  6. patching file /home/wpq/Downloads/xapp1151_cam_v1_1/src/vhdl/cam_mem_blk_extdepth_prim.vhd
  7. patching file /home/wpq/Downloads/xapp1151_cam_v1_1/src/vhdl/cam_rtl.vhd

2、CAM模块生成

执行以下命令，并填入如下所示参数：

  1. cd <path>/xapp1151_cam_v1_1/implement
  2. xilperl CustomizeWrapper.pl 
  4. You need to specify several parameters. To choose those options, see follows:
  6. ***************************************************************
  7. CAM Reference Design Customizer v1.1
  8. ***************************************************************
  10. ***************************************************************
  11. Please input the following parameters for the CAM:
  12. ***************************************************************
  14. Enter the FPGA base architecture to target
  15. Valid options are virtex4, virtex5, virtex6, virtex6l, spartan3, spartan3e, spartan3a, spartan3adsp, aspartan3, aspartan3e, spartan6, kintex7 :
  16. kintex7
  18. Input the CAM data width.  Valid values are 1-512:
  19. 32
  21. Input the CAM depth.  Valid values are 16-4096:
  22. 32
  24. Enter the CAM memory type to implement
  25. (Choose SRL-based if you need a Ternary or Enhanced Ternary mode CAM)
  26. 0 = SRL-based, 1 = BRAM-based: 0
  28. Choose the Ternary Mode setting.
  29. 0 = Ternary Mode Off, 1 = Standard Ternary Mode, 2 = Enhanced Ternary Mode: 1
  31. Will the CAM be write-able (WE pin)? (If no, CAM will be read-only) (y/n): y
  33. Use a MIF file to initialize the memory contents? (y/n): n
  35. Choose what type of encoding the MATCH_ADDR port will have.
  36. 0 = Binary Encoded, 1 = Single Match Unencoded (one-hot), 2 = Multi-match Unencoded: 1
  38. For Binary Encoded or Single Match Unencoded MATCH_ADDR, output lowest address match or highest address match?
  39. 0 = Lowest, 1 = Highest: 0
  41. Please select the optional features to be implemented:
  42. Simultaneous Read/Write (y/n): y
  44. Please select from the following optional input ports:
  45. Enable (EN) (y/n): n
  47. Please select from the following optional output ports:
  48. Multiple Match Flag (MULTIPLE_MATCH) (y/n): n
  49. Single Match Flag (SINGLE_MATCH) (y/n): n
  50. Read Warning Flag (READ_WARNING) (y/n): n
  52. After the selections the parameters should be as follows:
  54. VHDL parameters were generated as follows:
  55. ===============================================
  56. C_FAMILY              	: string  := kintex7;
  57. C_MEM_TYPE            	: integer := 0;
  58. C_WIDTH               	: integer := 32;
  59. C_DEPTH               	: integer := 32;
  60. C_ADDR_TYPE           	: integer := 1;
  61. C_MATCH_RESOLUTION_TYPE : integer := 0;
  62. C_TERNARY_MODE        	: integer := 1;
  63. C_HAS_WE              	: integer := 1;
  64. C_MEM_INIT            	: integer := 0;
  65. C_HAS_CMP_DIN         	: integer := 1;
  66. C_REG_OUTPUTS         	: integer := 0;
  67. C_HAS_EN              	: integer := 0;
  68. C_HAS_MULTIPLE_MATCH  	: integer := 0;
  69. C_HAS_SINGLE_MATCH    	: integer := 0;
  70. C_HAS_READ_WARNING    	: integer := 0;
  72. ===============================================

查看相同目录下的vhdl_xst.scr文件，并将-ofn ./results/cam.ngc改成```-ofn ./results/tcam.ngc``，如下所示

  1. run
  2. -ifmt VHDL
  3. -work_lib cam
  4. -p  xc7k325tffg676-1
  5. -write_timing_constraints No
  6. -ifn vhdl_xst.prj
  7. -iobuf NO
  8. -max_fanout 100
  9. -ofn ./results/tcam.ngc
  10. -ofmt NGC
  11. -bufg 1
  12. -bus_delimiter ()
  13. -hierarchy_separator /
  14. -case Maintain
  15. -opt_mode Speed
  16. -opt_level 1
  17. -loop_iteration_limit 5000
  18. -use_new_parser yes

然后执行

  1. xilperl RunXST.pl

3、修改Verilog代码

执行以下命令，生成对应的verilog代码

  1. cd results
  2. netgen -sim -ofmt verilog tcam.ngc

修改生成的tcam.v文件

  • 将代码中的模块名cam_wrapper改成tcam

  • 在端口声明后（即在output下一句，wire上一句），加入以下语句，虽然此句为注释，但必须得加上去，不然后续步骤会报错，笔者亲身踩坑

    1. // synthesis translate_off

  • 在cam_wrapper(上面我们已经改名为tcam)的endmodule前面加入以下语句

    1. // synthesis translate_on

4、将生成的文件复制到NetFPGA-1G-CML-live的相应目录下

执行以下命令，创建netlist目录

  1. mkdir -p $(NF10_ROOT_DIRECTORY)/lib/hw/std/pcores/nf10_router_output_port_lookup_v1_00_a/netlist

将tcam.ngc复制到刚刚创建的netlist目录

  1. cp tcam.ngc $(NF_ROOT)/lib/hw/std/pcores/nf10_router_output_port_lookup_v1_00_a/netlist

将tcam.v复制到对应的verilog目录下

  1. cp tcam.v $(NF_ROOT)/lib/hw/std/pcores/nf10_router_output_port_lookup_v1_00_a/hdl/verilog

5、生成第二个cam模块，具体步骤与上述1-4步骤相似，只是一些参数不同

  1. xilperl CustomizeWrapper.pl 
  3. You need to specify several parameters. To choose those options, see follows:
  5. ***************************************************************
  6. CAM Reference Design Customizer v1.1
  7. ***************************************************************
  9. ***************************************************************
  10. Please input the following parameters for the CAM:
  11. ***************************************************************
  13. Enter the FPGA base architecture to target
  14. Valid options are virtex4, virtex5, virtex6, virtex6l, spartan3, spartan3e, spartan3a, spartan3adsp, aspartan3, aspartan3e, spartan6, kintex7 :
  15. kintex7
  17. Input the CAM data width.  Valid values are 1-512:
  18. 32
  20. Input the CAM depth.  Valid values are 16-4096:
  21. 32
  23. Enter the CAM memory type to implement
  24. (Choose SRL-based if you need a Ternary or Enhanced Ternary mode CAM)
  25. 0 = SRL-based, 1 = BRAM-based: 1
  27. NOTE: BRAM-based CAMs do not support Ternary Modes.
  28. Setting C_TERNARY_MODE = 0 ...
  30. Will the CAM be write-able (WE pin)? (If no, CAM will be read-only) (y/n): y
  32. Use a MIF file to initialize the memory contents? (y/n): n
  34. Choose what type of encoding the MATCH_ADDR port will have.
  35. 0 = Binary Encoded, 1 = Single Match Unencoded (one-hot), 2 = Multi-match Unencoded: 1
  37. For Binary Encoded or Single Match Unencoded MATCH_ADDR, output lowest address match or highest address match?
  38. 0 = Lowest, 1 = Highest: 0
  40. Please select the optional features to be implemented:
  41. Simultaneous Read/Write (y/n): y
  42. Register Outputs (y/n): n
  44. Please select from the following optional input ports:
  45. Enable (EN) (y/n): n
  47. Please select from the following optional output ports:
  48. Multiple Match Flag (MULTIPLE_MATCH) (y/n): n
  49. Single Match Flag (SINGLE_MATCH) (y/n): n
  50. Read Warning Flag (READ_WARNING) (y/n): n
  52. After the selections the parameters should be as follows:
  54. VHDL parameters were generated as follows:
  55. ===============================================
  56. C_FAMILY              	: string  := kintex7;
  57. C_MEM_TYPE            	: integer := 1;
  58. C_WIDTH               	: integer := 32;
  59. C_DEPTH               	: integer := 32;
  60. C_ADDR_TYPE           	: integer := 1;
  61. C_MATCH_RESOLUTION_TYPE : integer := 0;
  62. C_TERNARY_MODE        	: integer := 0;
  63. C_HAS_WE              	: integer := 1;
  64. C_MEM_INIT            	: integer := 0;
  65. C_HAS_CMP_DIN         	: integer := 1;
  66. C_REG_OUTPUTS         	: integer := 0;
  67. C_HAS_EN              	: integer := 0;
  68. C_HAS_MULTIPLE_MATCH  	: integer := 0;
  69. C_HAS_SINGLE_MATCH    	: integer := 0;
  70. C_HAS_READ_WARNING    	: integer := 0;
  72. ===============================================

修改vhdl_xst.scr文件，如下所示

  1. run
  2. -ifmt VHDL
  3. -work_lib cam
  4. -p  xc7k325tffg676-1
  5. -write_timing_constraints No
  6. -ifn vhdl_xst.prj
  7. -iobuf NO
  8. -max_fanout 100
  9. -ofn ./results/cam.ngc
  10. -ofmt NGC
  11. -bufg 1
  12. -bus_delimiter ()
  13. -hierarchy_separator /
  14. -case Maintain
  15. -opt_mode Speed
  16. -opt_level 1
  17. -loop_iteration_limit 5000
  18. -use_new_parser yes

然后执行

  1. xilperl RunXST.pl

生成verilog代码

  1. cd results
  2. netgen -sim -ofmt verilog cam.ngc

修改verilog代码

  • 将代码中的模块名cam_wrapper改成cam

  • 在端口声明后（即在output下一句，wire上一句），加入以下语句，虽然此句为注释，但必须得加上去，不然后续步骤会报错，笔者亲身踩坑

    1. // synthesis translate_off

  • 在cam_wrapper(上面我们已经改名为tcam)的endmodule前面加入以下语句

    1. // synthesis translate_on

复制文件

  1. cp cam.ngc $(NF_ROOT)/lib/hw/std/pcores/nf10_router_output_port_lookup_v1_00_a/netlist
  1. cp cam.v $(NF_ROOT)/lib/hw/std/pcores/nf10_router_output_port_lookup_v1_00_a/hdl/verilog

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