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|  V1.0  |  2020-06-29  |  gingko  |  初次建立  | 

===== 实验六：乘法器实验——乘法器IP核的调用 =====

==== 一、 实验目的与意义 ====

  - 了解Xilinx FPGA 乘法器IP核。
  - 掌握乘法器IP核的使用方法。
  - 掌握ISE集成开发环境使用方法。
==== 二、 实验设备及平台 ====

  - iCore4TX 双核心板[[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c-s.w4004-22598974120.3.29da532fLkazHH&id=614919247574|点击购买]]。
  - USB CABLE （或相同功能）仿真器。
  - Micro USB线缆。
  - ISE开发平台。
  - 电脑一台。
==== 三、 实验原理 ====

  * 使用FPGA做一些复杂的算法处理时，可能会用到乘法运算；Xilinx FPGA已经在内部集成了硬件乘法运算资源，通过ISE开发软件在工程中调用FPGA内部的乘法器资源，即可实现乘法运算的处理。FPGA调用IP核的方法，可大大提高开发效率，缩短开发周期。
  * 本实验主要讲解如何在设计中实现乘法器IP核的调用，以及在ISE中调用乘法器IP核的步骤。并通过乘法器的运算结果，控制连接到FPGA引脚的LED 的状态，实现红色 LED 闪烁的效果。
==== 四、 实验步骤 ====
1、双击打开ISE软件，并新建工程，命名为mult，设置好工程存放路径。
{{ :icore4tx:icore4tx_fpga_6_1.png?direct |图 6-1}}
2、选择FPGA器件型号并，点击 Next。
{{ :icore4tx:icore4tx_fpga_6_2.png?direct |图 6-2}}
3、点击Finish，建立工程。
{{ :icore4tx:icore4tx_fpga_6_3.png?direct |图 6-3}}
4、添加IP核文件，在工程目录区右键单击，选择New Source…。
{{ :icore4tx:icore4tx_fpga_6_4.png?direct |图 6-4}}
5、文件类型选择IP（CORE Generator & Architecture Wizard），并给IP核文件命名，点击Next。
{{ :icore4tx:icore4tx_fpga_6_5.png?direct |图 6-5}}
6、点击Math Functions前面的“+”，并选中Multiples下的Multipler，并点击Next，然后点击Finish。
{{ :icore4tx:icore4tx_fpga_6_6.png?direct |图 6-6}}
7、进入乘法器IP核设置界面，如下图所示，Multipler Type 选择parallel Multipler，。设置好输入数据的类型和位宽之后点击Next。
{{ :icore4tx:icore4tx_fpga_6_7.png?direct |图 6-7}}
8、设置乘法器IP核占用资源的类型，设置编译优化速度优先还是面积优先；点击Next。
{{ :icore4tx:icore4tx_fpga_6_8.png?direct |图 6-8}}
9、选项默认，点击Generate，完成乘法器IP核文件的添加。
{{ :icore4tx:icore4tx_fpga_6_9.png?direct |图 6-9}}
建立顶层文件mult_top.v。
{{ :icore4tx:icore4tx_fpga_6_10.png?direct |图 6-10}}
顶层文件中生成输入数据a，并调用乘法器IP核；通过LED灯显示运算结果的变化，代码如下图所示：
{{ :icore4tx:icore4tx_fpga_6_11.png?direct |图 6-11}}
==== 五、 实验现象 ====
  * 打开逻辑分析仪，添加乘法器输入输出波形信号查看波形，可以看到输出数据等于输入数据的乘积（因为采样时钟比较小，逻辑分析仪采样时间稍微有点长，耐心等待一会儿）；此外，外部现象表现为红色 LED 闪烁。