?FPGA便捷開發(fā)-TCL商店（開源）

TCL在IC領(lǐng)域中常用的腳本有Tcl、Perl、Shell、Python等，在這些腳本里面，Tcl（“工具命令語言”（ 即Tcl的全稱Tool Command Language））由于其語法簡單，易上手等特點，在FPGA開發(fā)中越來越受到重視。

John K. Ousterhout于 1988 年開始開發(fā) Tcl/Tk（讀作“tickle tee-kay”），然后是加州大學(xué)伯克利分校的一名教授繼續(xù)對它進(jìn)行開發(fā)。目前TCL在很多EDA工具（Design Complier、quartus、Synplify、modesim、finesim、Vivado等）中都扮演重要角色，這也是為什么在FPGA設(shè)計中受到重視的主要原因。

TCL讓FPGA開發(fā)更完美

目前FPGA幾大廠商中，Xilinx和Intel無疑在國內(nèi)占據(jù)很大市場，其對應(yīng)的開發(fā)的EDA工具分別為Quartus II和Vivado（老版本ISE），接下來以Vivado為例簡單說明其Tcl在開發(fā)過程中的應(yīng)用。

Xilinx的設(shè)計套件Vivado相比上一代產(chǎn)品ISE，在運(yùn)行速度、算法優(yōu)化和功能整合等很多方面都有了顯著地改進(jìn)。其中約束語言XDC及腳本語言TCL的引入更是讓其開發(fā)更加完美。

下面從幾個方面說明一下Tcl在Vivado中的應(yīng)用：

非工程模式（NoneProject Mode）

傳統(tǒng)的FPGA開發(fā)都是通過GUI界面進(jìn)行相關(guān)的“按鈕”式操作，Vivado則在引入Tcl解釋器后，可以通過非工程模式進(jìn)行操作，一個Tcl腳本即可自動化建立工程，對工程進(jìn)行分析。

提高編譯效率

Vivado“出現(xiàn)”的比較晚，所以對于多線程的支持還是比較友好的，默認(rèn)情況下，Vivado在Windows默認(rèn)是2個線程（綜合階段，Windows/Linux操作系統(tǒng)都是2），實現(xiàn)階段Windows默認(rèn)也是2個線程（Linux操作系統(tǒng)的默認(rèn)線程數(shù)為8），我們可以通過獲取當(dāng)前的線程數(shù)：

同時可以通過 設(shè)定期望的線程數(shù)：

使用Tcl定位目標(biāo)

Vivado實現(xiàn)完成后，可以對出問題的路徑進(jìn)行分析，同時對網(wǎng)表中的目標(biāo)進(jìn)行查找、定位和遍歷，其中常見的命令大家應(yīng)該都有見過：

get_ports

get_cells/get_nets

get_pins

以上只是簡單介紹了幾個Tcl在Vivado中的應(yīng)用，還有很多很多方面Vivado的開發(fā)都不得不借助Tcl腳本，像XDC約束文本，等等。在一些“高級”應(yīng)用中，像包括ECO、PR、HD Flow等等都是從Tcl腳本方式開始支持。

所以在目前的FPGA開發(fā)模式中Tcl是一個繞不開的語言，同時其特點也讓FPGA開發(fā)更完美。

FPGA便捷開發(fā)-TCL商店

Vivado在設(shè)計中集成了很多基礎(chǔ)的Tcl命令，所有的命令及作用都在Xilinx官方文檔UG835中，下面是鏈接（瀏覽器打開即可閱讀）：

?

https://www.xilinx.com/content/dam/xilinx/support/documentation/sw_manuals/xilinx2021_2/ug835-vivado-tcl-commands.pdf

但是，一旦遇到自己想要的功能（比如：獲取MMCM/PLL信息），但是Vivado中沒有集成進(jìn)去怎么辦？

今天的主角就閃亮登場了(鋪墊夠久了)-開源項目XilinxTclStore

?

https://github.com/Xilinx/XilinxTclStore

方面下載鏈接(后面都會提供)：

?

https://gitee.com/mirrors_Xilinx/XilinxTclStore

簡介

Tcl Store 是 Tcl 代碼的開源存儲庫，主要用于 Xilinx Vivado 設(shè)計套件。應(yīng)用程序是由所有者發(fā)布和維護(hù)的一個或多個 Tcl 腳本的組或集合。應(yīng)用程序所有者充當(dāng)該代碼的看門人，我們只接受所有者對應(yīng)用程序的貢獻(xiàn)。此外，整個存儲庫由 Xilinx 官方管理，它控制對公共存儲庫的推送和審核。

更多的介紹可以看下下面的視頻（帶字幕）：

項目的WIKI界面有更詳細(xì)的介紹：

?

https://github.com/Xilinx/XilinxTclStore/wiki/Xilinx-Tcl-Store-Home

目前支持的幾大部分如下：

使用

其實整個開源項目主要目的是可以大家集思廣益對項目做貢獻(xiàn)，使用時非常簡單的，只需要兩三步即可完成：

Vivado界面：Tool--> Xilinx Tcl Store,點擊Inatall即可安裝：

安裝程序后，將報告應(yīng)用程序中可用的 Tcl proc 列表以及一行摘要。

安裝程序后，proc 名稱將更改為超鏈接。單擊任何 proc 名稱會打開一個帶有幫助菜單項的上下文窗口。選擇幫助會打開所選過程的嵌入式幫助信息。

安裝程序后，可以通過兩種不同的方式訪問屬于該應(yīng)用程序的所有 proc：

來自<::myapp 命名空間>。當(dāng) Vivado 啟動時，會自動為<::myapp 命名空間>下所有已安裝應(yīng)用程序的所有 proc 創(chuàng)建一個入口點（包裝器）。 從定義 proc的應(yīng)用命名空間<::myapp>中。

上面說的有點繞口，其實就在安裝完成就有一個命令，如下（以designutils為例）：

圓圈中的命令就可以直接在Tcl中運(yùn)行

上面就是方式一的調(diào)用方式。還有方式二不常用就舉例如下：

vivado>::add_probe vivado>::add_probe

方式一常用的原因是可以帶一些默認(rèn)參數(shù)，例如 -help、-verbose 和 -quiet

vivado>::add_probe-help

使用比較簡單，一些命令很有用，比如在ila中插入一個PROBE，當(dāng)然可以結(jié)合自己的使用習(xí)慣建一些常見的Tcl命令。

關(guān)于怎么提交自己的代碼，可以看下這個項目的WIKI，講解的很詳細(xì)。

總結(jié)

今天介紹的項目，應(yīng)該是方便、便捷大家開發(fā)FPGA的開源項目，對于一些不怎么常用Tcl的用戶，可以慢慢學(xué)起來了，因為從目前看，一些高級的調(diào)試技巧都是從Tcl出發(fā)的。

整個項目使用也是異常簡單的，而且注意實時更新，因為官方會經(jīng)常更新一些命令，對于一些比較成熟的項目，官方會集成到新的EDA工具中，更新方法如下：

最后，還是感謝各個大佬開源的項目，讓我們受益匪淺。后面有什么感興趣方面的項目，大家可以在后臺留言或者加微信留言，今天就到這，我是爆肝的碎碎思，期待下期文章與你相見。

審核編輯 ：李倩