nextpnr

支持ice40，ecp5，Artix-7，UltraScale+

1、nextpnr-ice40

预备安装：
- CMake 3.3 or later
- Modern C++11 compiler (clang-format required for development)
- Qt5 or later (qt5-default for Ubuntu 16.04)
- Python 3.5 or later, python3-dev
- Boost libraries(libboost-dev libboost-filesystem-dev libboost-thread-dev libboost-program-options-dev libboost-python-dev libboost-iostreams-dev libboost-dev or libboost-all-dev for Ubuntu)
- Eigen3 (libeigen3-dev for Ubuntu)
注意事项：
1. nextpnr-ice40 和 nextpnr-ecp5 的编译需要 gcc-5 g++-5，以支持c++14
2. 更换 gcc5 编译器后，boost需要重新安装（安装前将系统默认python切换至python3），否则链接时会出现："对 boost::program_options" 等头文件的未定义引用
```
./bootstrap.sh --prefix=/usr   // 指定头文件和库文件的安装目录 /usr/include  /usr/lib
./b2 --build-type=complete --layout=tagged     // 安装最全的boost
sudo ./b2 install
```

下载 Yosys ：

git clone https://github.com/YosysHQ/yosys.git yosys
cd yosys
make -j$(nproc)
sudo make install

下载 IceStorm 工具包：

git clone https://github.com/YosysHQ/icestorm.git icestorm
cd icestorm
make -j$(nproc)
sudo make install  # 会将icestorm安装至/usr/local本地目录

下载nextpnr，执行下述代码会在 nextpnr 目录下生成"nextpnr-ice40"文件：

git clone https://github.com/YosysHQ/nextpnr nextpnr
cd nextpnr
cmake -DARCH=ice40 -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local .
make -j$(nproc)
sudo make install

运行例子：

cd ice40/examples/blinky
yosys -p 'synth_ice40 -top blinky -json blinky.json' blinky.v               # 综合，生成网表blinky.json
nextpnr-ice40 --hx1k --json blinky.json --pcf blinky.pcf --asc blinky.asc   # 布局、布线
icepack blinky.asc blinky.bin                                               # 生成二进制比特流文件

如果想要图形化界面，第三行换成如下命令：

nextpnr-ice40 --json blinky.json --pcf blinky.pcf --asc blinky.asc --gui

然后通过界面的功能按钮实现打包，布局，布线和写出相应输出文件。

2、nextpnr-ecp5

下载并安装Project Trellis工具：

git clone --recursive https://github.com/YosysHQ/prjtrellis
cd libtrellis
cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local
make -j$(nproc)
sudo make install

在 nextpnr 目录下执行如下代码，生成 nextpnr-ecp5 文件：

cmake -DARCH=ecp5 -DTRELLIS_INSTALL_PREFIX=/usr/local .
make -j$(nproc)
sudo make install

运行例子在prjtrellis/examples目录：

cd prjtrellis/examples/ecp5_evn
yosys -p 'synth_ecp5 -json blinky.json' blinky.v              # 综合，生成网表blinky.json
nextpnr-ecp5 --json blinky.json --textcfg blinky_out.config --um5g-85k --package CABGA381 --lpf ecp5evn.lpf
ecppack --svf blinky.svf blinky_out.config blinky.bit

如果想要图形化界面，第三行换成如下命令：

nextpnr-ecp5 --json blinky.json --textcfg blinky_out.config --um5g-85k --package CABGA381 --lpf ecp5evn.lpf --gui

然后通过界面的功能按钮实现打包，布局，布线和写出相应输出文件。

3、nextpnr-Artix-7

下载nextpnr-xilinx：git clone https://github.com/daveshah1/nextpnr-xilinx/
进入 nextpnr-xilinx 目录，下载子模块：
- git submodule init
- git submodule update
- 注意：没有这一步，子模块“tests” “xilinx/external/prjxray-db” “xilinx/external/nextpnr-xilinx-meta”中会缺数据文件
下载Project Xray：git clone https://github.com/SymbiFlow/prjxray
进入 prjxray 目录，构建Project Xray：
- 安装 Vivado 2017.2 （必须是这个版本），创建环境变量：
```
export XRAY_VIVADO_SETTINGS=/opt/Xilinx/Vivado/2017.2/settings64.sh
export XRAY_DIR=/home/liyu/Desktop/nextpnrXilinx/nextpnr-xilinx/prjxray
```
- 下载子模块：git submodule update --init --recursive
- 安装cmake：sudo apt-get install cmake # version 3.5.0 or later required
- 构建工具：make build
- 在本地安装Python环境：
```
sudo apt-get install virtualenv python3 python3-pip python3-virtualenv python3-yaml
make env
```
- 运行任何其他命令之前，设置环境：source settings/artix7.sh
- 下载当前的稳定版本：./download-latest-db.sh
- Pick a fuzzer (or write your own) and run：
```
cd fuzzers/010-clb-lutinit
make -j$(nproc) run
```
- 创建HTML文档：
```
cd htmlgen
python3 htmlgen.py
```
构建完毕。
回到 nextpnr-xilinx 目录，下载：yosys (在 yosys 目录下执行make，需要编译通过)
在 nextpnr-xilinx 目录下执行下述代码，生成“nextpnr-xilinx”可执行文件，以进行打包、布局和布线：

cmake -DARCH=xilinx
make

执行“xilinx/examples/arty-a35”中的例子 - 由XRay生成芯片设备数据库

设置环境变量：export XRAY_DIR=/path/to/prjxray
执行代码：

pypy3 xilinx/python/bbaexport.py --device xc7a35tcsg324-1 --bba xilinx/xc7a35t.bba  # 生成.bba格式的芯片数据库
./bbasm -l xilinx/xc7a35t.bba xilinx/xc7a35t.bin    # -l表示little endian，指明系统的字节存储顺序是little
cd xilinx/examples/arty-a35
./blinky.sh

即可生成比特流文件。

4、nextpnr-UltraScale+

5、用Clion调试执行nextpnr

以nextpnr-xilinx为例：

以CMake Project形式将nextpnr根目录导入Clion，如果失败，根据错误信息配置环境
修改 CMakeLists.txt 第211行：set(CMAKE_BUILD_TYPE "Debug")
选择nextpnr-xilinx，执行build
在Run/Debug Configuration下配置参数： Program arguments：

--chipdb /home/liyu/Desktop/EFCAD/nextpnr-xilinx/cmake-build-debug/xc7a35t.bin --xdc /home/liyu/Desktop/EFCAD/nextpnr-xilinx/cmake-build-debug/examples/arty-a35/arty.xdc --json /home/liyu/Desktop/EFCAD/nextpnr-xilinx/cmake-build-debug/examples/arty-a35/blinky.json --write blinky_routed.json --fasm blinky.fasm

Working directory:

/home/liyu/Desktop/EFCAD/nextpnr-xilinx/cmake-build-debug/examples/arty-a35

注意：与命令行执行的：nextpnr-xilinx --chipdb XXX.bin --xdc XXX.xdc --json xxx.json --write xxx_routed.json --fasm xxx.fasm 是一样的