hw/Makefile

   1 # TOP           - Name of the top-level module
   2 # DEVICE        - Name of the FPGA device (device-package-speed)
   3 # PRJ           - Name of .prj file with names of all source files. See XST manual.
   4 # UCF           - Name of the user constraints file
   5 # SEARCH_DIRS   - Directories to search when searching for netlists (.ngc, ...).
   6 #                 See NGDBUILD manual.
   7 # INTSTYLE      - Style of screen output. (ise | xflow | silent)
   8
   9 # Targets desctiption:
  10 #  - synthesize : Synthesize all VHDL and Verilog source files, libraries, etc.
  11 #                 defined in PRJ files and produces NGC file.
  12 #  - translate  : Translate all netlist files (.ngc, ...) into the NGD file,
  13 #                 where the design is described in terms of deneral logic elements
  14 #                 such as (RAM, flip-flop, XOR, ...).
  15 #  - map        : Map the general logic from NGD file to the components in the
  16 #                 target FPGA and produces NCD_MAP file.
  17 #  - par        : PAR stands for Plase & Route. This procedure takes NCD_MAP file,
  18 #                 places all components and makes routes between them (depending
  19 #                 on the chosen optimization mode) and produces NCD file.
  20 #  - clean      : Clean build directory, dependency (*.d) files and call
  21 #  - gen        : Transfer placed and routed NCD file into the bin file, which can
  22 #                 be then used to configure particular FPGA (this is further packaged
  23 #                 for SelectMap interface via the ARM CPU)
  24 #  - firmware   : Builds the firmware for Tumbl core
  25
  26 # Dependicies are handled, so in most cases only 'download' target is called.
  27
  28 DEVICE := xc6slx9-2tqg144
  29
  30 TOP    := lx_rocon_top
  31 OUT    := _build
  32 OUTB   := lx-rocon
  33 REQB   := $(OUT)/$(OUTB)
  34 PRJ    := lx_rocon_top.prj
  35 UCF    := lx-rocon.ucf
  36 SEARCH_DIRS := ipcore_dir
  37 INTSTYLE    := xflow
  38 SRC         := ..
  39
  40 #===============================================================================
  41 # Abbreviations of frequently used file names.
  42
  43 NGC            := $(OUTB).ngc
  44 NGD            := $(OUTB).ngd
  45 PCF            := $(OUTB).pcf
  46 NCD_MAP        := $(OUTB)_map.ncd
  47 NCD            := $(OUTB).ncd
  48 BIN            := $(OUTB).bin
  49 PKG            := $(OUTB).pkg
  50
  51 REQ_NGC            := $(REQB).ngc
  52 REQ_NGD            := $(REQB).ngd
  53 REQ_PCF            := $(REQB).pcf
  54 REQ_NCD_MAP        := $(REQB)_map.ncd
  55 REQ_NCD            := $(REQB).ncd
  56 REQ_BIN            := $(REQB).bin
  57 REQ_PKG            := $(REQB).pkg
  58 REQ_SRC            := .
  59
  60 REQ_FIRMWARE       := $(OUT)/imem.bin $(OUT)/imem.asm $(OUT)/dmem.bin $(OUT)/firmware.lst
  61
  62 #===============================================================================
  63 # Sythesis settings (SmartXplorer)
  64
  65 XST_GLOB_OPT := AllClockNets
  66 XST_OPT_LEVEL := 2
  67 XST_OPT_MODE := Speed
  68 XST_IOB_PACKING := False
  69 XST_POWER := NO
  70 XST_KEEP_HIEARCHY := No
  71 XST_NETLIST_HIEARCHY := As_Optimized
  72 XST_READ_CORES := YES
  73 XST_WRITE_TIMING_CONSTRAINTS := NO
  74 XST_CROSS_CLOCK_ANALYSIS := NO
  75 XST_CASE := Maintain
  76 XST_REDUCE_CONTROL_SETS := Auto
  77 XST_REGISTER_DUPLICATION := YES
  78 XST_REGISTER_BALANCING := Yes
  79 XST_MOVE_FIRST_STAGE := YES
  80 XST_MOVE_LAST_STAGE := YES
  81 XST_OPTIMIZE_PRIMITIVES := NO
  82 XST_USE_CLOCK_ENABLE := AUTO
  83 XST_EQUIVALENT_REGISTER_REMOVAL := YES
  84 XST_IOBUF := YES
  85 XST_MAX_FANOUT := 100000
  86 XST_RESOURCE_SHARING := YES
  87 XST_SLICE_UTILIZATION_RATIO_MARGIN := 5
  88 XST_SLICE_UTILIZATION_RATIO := 100
  89 XST_BRAM_UTILIZATION_RATIO := 100
  90 XST_DSP_UTILIZATION_RATIO := 100
  91 XST_USE_DSP48 := Auto
  92 XST_USE_SYNC_SET := Auto
  93 XST_USE_SYNC_RESET := Auto
  94 XST_SAFE_IMPLEMENTATION := No
  95
  96 MAP_PLACER_COST_TABLE := 2
  97 MAP_LOGIC_OPT := on
  98 MAP_GLOBAL_OPT := off
  99 MAP_EQUIVALENT_REGISTER_REMOVAL := off
 100 MAP_LUT_COMBINING := off
 101
 102 #===============================================================================
 103 # Firmware
 104
 105 MB_CROSS_COMPILE ?= mbtumbl-elf-
 106 TARGET_CC := $(MB_CROSS_COMPILE)gcc
 107 TARGET_LD := $(MB_CROSS_COMPILE)ld
 108 TARGET_OBJCOPY := $(MB_CROSS_COMPILE)objcopy
 109 TARGET_OBJDUMP := $(MB_CROSS_COMPILE)objdump
 110
 111 C_OBJS := $(OUT)/firmware.o
 112 A_OBJS :=
 113 CFLAGS := -mxl-soft-div -msoft-float -Wno-main -Wl,-no-check-sections -ffunction-sections -fno-zero-initialized-in-bss -g -O2 -Wall
 114 AFLAGS := -D__ASSEMBLY__ $(CFLAGS)
 115 LDFLAGS := -static -nostdlib -relax -defsym _STACK_SIZE=0x0200 --gc-sections
 116
 117 OBJS := $(OUT)/start.o $(C_OBJS) $(A_OBJS)
 118
 119 FIRMWARE_DIR := ./lx-rocon_firmware
 120
 121 #===============================================================================
 122
 123 # Attempt to create a output directory.
 124 $(shell [ -d ${OUT} ] || mkdir -p ${OUT})
 125
 126 # Verify if it was successful.
 127 OUTPUT_DIR := $(shell cd $(OUT) && /bin/pwd)
 128 $(if $(OUTPUT_DIR),,$(error output directory "$(OUT)" does not exist))
 129
 130 #===============================================================================
 131
 132 .PHONY: all
 133 all: pkg firmware
 134
 135 .PHONY: re-synthesize
 136 re-synthesize $(REQ_NGC): $(addprefix $(REQ_SRC)/,$(PRJ))
 137         cd $(OUT); \
 138         echo " \
 139           run \
 140           $(addprefix -ifn $(SRC)/,$(PRJ)) \
 141           -ifmt mixed \
 142           -ofn $(NGC) \
 143           -ofmt NGC \
 144           -top $(TOP) \
 145           -p $(DEVICE) \
 146           -keep_hierarchy $(XST_KEEP_HIEARCHY) \
 147           -glob_opt $(XST_GLOB_OPT) \
 148           -opt_mode $(XST_OPT_MODE) \
 149           -opt_level $(XST_OPT_LEVEL) \
 150           -power $(XST_POWER) \
 151           -iob $(XST_IOB_PACKING) \
 152           -read_cores $(XST_READ_CORES) \
 153           -write_timing_constraints $(XST_WRITE_TIMING_CONSTRAINTS) \
 154           -cross_clock_analysis $(XST_CROSS_CLOCK_ANALYSIS) \
 155           -case $(XST_CASE) \
 156           -reduce_control_sets $(XST_REDUCE_CONTROL_SETS) \
 157           -resource_sharing $(XST_RESOURCE_SHARING) \
 158           -iobuf $(XST_IOBUF) \
 159           -max_fanout $(XST_MAX_FANOUT) \
 160           -register_duplication $(XST_REGISTER_DUPLICATION) \
 161           -register_balancing $(XST_REGISTER_BALANCING) \
 162           -move_first_stage $(XST_MOVE_FIRST_STAGE) \
 163           -move_last_stage $(XST_MOVE_LAST_STAGE) \
 164           -optimize_primitives $(XST_OPTIMIZE_PRIMITIVES) \
 165           -use_clock_enable $(XST_USE_CLOCK_ENABLE) \
 166           -equivalent_register_removal $(XST_EQUIVALENT_REGISTER_REMOVAL) \
 167           -slice_utilization_ratio_maxmargin $(XST_SLICE_UTILIZATION_RATIO_MARGIN) \
 168           -slice_utilization_ratio $(XST_SLICE_UTILIZATION_RATIO) \
 169           -bram_utilization_ratio $(XST_BRAM_UTILIZATION_RATIO) \
 170           -dsp_utilization_ratio $(XST_DSP_UTILIZATION_RATIO)" | xst | tee xst.log
 171
 172 .PHONY: re-translate
 173 re-translate $(REQ_NGD): $(REQ_NGC) $(REQ_UCF)
 174         cd $(OUT); \
 175         ngdbuild -intstyle $(INTSTYLE) -p $(DEVICE) -nt timestamp -uc $(SRC)/$(UCF) \
 176           $(addprefix -sd $(SRC)/,$(SEARCH_DIRS)) \
 177           $(NGC) \
 178           $(NGD)
 179
 180 .PHONY: re-map
 181 re-map $(REQ_NCD_MAP) $(REQ_PCF): $(REQ_NGD)
 182         cd $(OUT); \
 183         map -w -intstyle $(INTSTYLE) -p $(DEVICE) -logic_opt $(MAP_LOGIC_OPT) -ol high -t $(MAP_PLACER_COST_TABLE) -xt 0 \
 184           -r 4 -global_opt $(MAP_GLOBAL_OPT) -mt off -ir off -pr off -lc $(MAP_LUT_COMBINING) \
 185           -power off -equivalent_register_removal $(MAP_EQUIVALENT_REGISTER_REMOVAL) \
 186           -o $(NCD_MAP) $(NGD) $(PCF) | tee map.log
 187
 188 .PHONY: re-par
 189 re-par $(REQ_NCD): $(REQ_NCD_MAP) $(REQ_PCF)
 190         cd $(OUT); \
 191         par -w -intstyle $(INTSTYLE) -ol high -xe n -mt off $(NCD_MAP) $(NCD) $(PCF) | tee par.log
 192
 193 .PHONY: re-gen
 194 re-gen $(REQ_BIN): $(REQ_NCD)
 195         cd $(OUT); \
 196         bitgen -w -g Binary:yes -g INIT_9K:Yes -g StartUpClk:Cclk $(NCD) $(OUTB) $(PCF) | tee bitgen.log
 197
 198 .PHONY: packager
 199 packager $(OUT)/packager:
 200         gcc packager.c -o $(OUT)/packager
 201
 202 .PHONY: re-pkg
 203 re-pkg $(REQ_PKG): $(OUT)/packager $(REQ_BIN)
 204         cd $(OUT); \
 205         ./packager le $(BIN) $(PKG)
 206
 207 $(OUT)/%.o: $(FIRMWARE_DIR)/%.c
 208         $(TARGET_CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@
 209
 210 $(OUT)/%.o: $(FIRMWARE_DIR)/%.S
 211         $(TARGET_CC) $(AFLAGS) -c $< -o $@
 212
 213 $(OUT)/firmware.elf: $(OBJS)
 214         $(TARGET_LD) $(LDFLAGS) -T $(FIRMWARE_DIR)/utils/tumbl.ld-script -o $@ $(OBJS)
 215
 216 $(OUT)/bin2mem: $(FIRMWARE_DIR)/utils/bin2mem.c
 217         gcc $< -o $@
 218
 219 .PHONY: re-firmware
 220 re-firmware $(REQ_FIRMWARE): $(REQ_PKG) $(OUT)/bin2mem $(OUT)/firmware.elf
 221         $(TARGET_OBJCOPY) -O binary $(OUT)/firmware.elf -j .text -S $(OUT)/imem.bin
 222         $(TARGET_OBJCOPY) -O binary $(OUT)/firmware.elf -j .data -S $(OUT)/dmem.bin
 223         $(TARGET_OBJDUMP) -DSCz $(OUT)/firmware.elf >$(OUT)/firmware.lst
 224         cd $(OUT); \
 225         $(TARGET_OBJDUMP) -b binary -mmbtumbl -EB -D imem.bin | sed -e 's/.data/.text/' > imem.asm
 226
 227 # imem
 228 # watch -d ./usb_sendhex -d 0x1669:0x1023 -t 4 -s 0x80000000 -l 0x200 -f dump -u -
 229 # dmem
 230 # watch -d ./usb_sendhex -d 0x1669:0x1023 -t 4 -s 0x80001000 -l 0x200 -f dump -u -
 231 # PC
 232 # watch -d ./usb_sendhex -d 0x1669:0x1023 -t 4 -s 0x80003008 -l 0x4 -f dump -u -
 233
 234 #===============================================================================
 235
 236 .PHONY: clean
 237 clean:
 238         rm -rf $(OUT)
 239
 240 .PHONY: synthesize
 241 synthesize: $(REQ_NGC)
 242
 243 .PHONY: translate
 244 translate: $(REQ_NGD)
 245
 246 .PHONY: map
 247 map: $(REQ_NCD_MAP) $(REQ_PCF)
 248
 249 .PHONY: par
 250 par: $(REQ_NCD)
 251
 252 .PHONY: gen
 253 gen: $(REQ_BIN)
 254
 255 .PHONY: pkg
 256 pkg: $(OUT)/packager $(REQ_PKG)
 257
 258 .PHONY: firmware
 259 firmware: $(REQ_FIRMWARE)