IC-Coder-Plugin/docs/Vivado联动前后端对接文档.md

Vivado 联动前后端对接文档

1. 概述

本文档描述后端 AI 服务如何调用前端的 Vivado 工具，以及前端如何响应和返回结果。

1.1 调用流程

后端 AI 服务
    ↓ (1) 发送工具调用请求
前端 Extension (MessageHandler)
    ↓ (2) 解析请求，调用 VivadoRunner
VivadoRunner
    ↓ (3) 执行 Vivado，实时推送进度
前端 Webview
    ↓ (4) 显示进度和结果
前端 Extension
    ↓ (5) 返回执行结果给后端
后端 AI 服务

2. 工具定义（后端）

2.1 工具注册

后端需要在工具列表中注册 runVivado 工具：

{
  "name": "runVivado",
  "description": "调用本地 Vivado 工具执行 FPGA 综合、实现或生成比特流。用于将 Verilog 代码部署到 FPGA 硬件。",
  "inputSchema": {
    "type": "object",
    "properties": {
      "command": {
        "type": "string",
        "enum": ["synthesis", "implementation", "bitstream"],
        "description": "要执行的命令类型：synthesis(综合)、implementation(实现)、bitstream(生成比特流)"
      },
      "topModule": {
        "type": "string",
        "description": "顶层模块名称"
      },
      "files": {
        "type": "array",
        "items": { "type": "string" },
        "description": "输入的 Verilog 文件路径列表"
      },
      "constraints": {
        "type": "string",
        "description": "约束文件路径（.xdc 文件），可选"
      },
      "part": {
        "type": "string",
        "description": "FPGA 型号，可选，默认使用配置中的型号"
      }
    },
    "required": ["command", "topModule", "files"]
  }
}

2.2 调用示例

示例 1：综合单个文件

{
  "tool": "runVivado",
  "parameters": {
    "command": "synthesis",
    "topModule": "counter",
    "files": ["counter.v"]
  }
}

示例 2：综合带约束文件

{
  "tool": "runVivado",
  "parameters": {
    "command": "synthesis",
    "topModule": "uart_top",
    "files": ["uart_tx.v", "uart_rx.v", "uart_top.v"],
    "constraints": "constraints.xdc"
  }
}

示例 3：实现（需要先综合）

{
  "tool": "runVivado",
  "parameters": {
    "command": "implementation",
    "topModule": "counter"
  }
}

示例 4：生成比特流（需要先实现）

{
  "tool": "runVivado",
  "parameters": {
    "command": "bitstream",
    "topModule": "counter"
  }
}

3. 前端接收和处理

3.1 MessageHandler 处理逻辑

前端在 messageHandler.ts 中添加工具处理：

// src/utils/messageHandler.ts

export async function handleToolExecution(
  panel: vscode.WebviewPanel,
  toolName: string,
  parameters: any
): Promise<any> {

  if (toolName === 'runVivado') {
    return await handleVivadoTool(panel, parameters);
  }

  // 其他工具处理...
}

async function handleVivadoTool(
  panel: vscode.WebviewPanel,
  parameters: any
): Promise<VivadoToolResponse> {

  const { command, topModule, files, constraints, part } = parameters;

  // 构建请求
  const request: VivadoToolRequest = {
    command,
    parameters: {
      topModule,
      files,
      constraints,
      part
    },
    importOutput: {
      enabled: true,
      targetDir: path.join(
        vscode.workspace.workspaceFolders![0].uri.fsPath,
        'vivado_output'
      )
    }
  };

  // 向前端发送开始消息
  panel.webview.postMessage({
    type: 'vivado-start',
    command
  });

  // 执行 Vivado
  const response = await runVivado(request, (progress) => {
    // 实时推送进度到前端
    panel.webview.postMessage({
      type: 'vivado-progress',
      progress
    });
  });

  // 向前端发送完成消息
  panel.webview.postMessage({
    type: 'vivado-complete',
    response
  });

  // 返回结果给后端
  return response;
}

4. 响应格式

4.1 成功响应

{
  "success": true,
  "command": "synthesis",
  "executionTime": 45230,
  "output": "Vivado 执行日志...",
  "importedFiles": [
    "/path/to/vivado_output/counter_synth.dcp",
    "/path/to/vivado_output/counter_utilization_synth.rpt"
  ],
  "reports": {
    "resources": "LUT: 32/20800 (0.15%)\nFF: 8/41600 (0.02%)",
    "timing": "WNS: 5.234ns, TNS: 0.000ns"
  }
}

4.2 失败响应

{
  "success": false,
  "command": "synthesis",
  "executionTime": 1250,
  "output": "部分执行日志...",
  "error": "ERROR: [Synth 8-439] module 'counter' not found"
}

5. 后端使用指南

5.1 AI 对话流程

用户：帮我用 Vivado 综合一下 counter.v

AI 分析：
1. 用户想要综合 Verilog 文件
2. 需要调用 runVivado 工具
3. 命令类型是 synthesis
4. 顶层模块名从文件名推断为 counter
5. 输入文件是 counter.v

AI 调用工具：
{
  "tool": "runVivado",
  "parameters": {
    "command": "synthesis",
    "topModule": "counter",
    "files": ["counter.v"]
  }
}

前端执行并返回结果

AI 回复用户：
"Vivado 综合完成！
- 执行时间：45.2 秒
- 资源使用：LUT: 32/20800 (0.15%), FF: 8/41600 (0.02%)
- 产出文件已导入到 vivado_output 目录"

5.2 完整流程示例

用户：用 Vivado 跑完整个流程

AI：好的，我将依次执行综合、实现和生成比特流。

步骤 1：综合
[调用] runVivado { command: "synthesis", ... }
[结果] 综合成功，耗时 45s

步骤 2：实现
[调用] runVivado { command: "implementation", ... }
[结果] 实现成功，耗时 120s，时序满足要求

步骤 3：生成比特流
[调用] runVivado { command: "bitstream", ... }
[结果] 比特流生成成功，文件：counter.bit

完成！所有文件已导入到 vivado_output 目录。

6. 错误处理

6.1 常见错误

错误 1：Vivado 未配置

{
  "success": false,
  "error": "Vivado 未配置，请在设置中配置 Vivado 路径"
}

AI 应该回复： "Vivado 尚未配置，请先在插件设置中配置 Vivado 的安装路径。"

错误 2：文件不存在

{
  "success": false,
  "error": "输入文件不存在: counter.v"
}

AI 应该回复： "找不到文件 counter.v，请确认文件路径是否正确。"

错误 3：综合失败

{
  "success": false,
  "error": "ERROR: [Synth 8-439] module 'counter' not found",
  "output": "详细日志..."
}

AI 应该回复： "综合失败，错误信息：找不到模块 'counter'。请检查：

1. 模块名是否正确
2. 文件中是否定义了该模块
3. 是否有语法错误"

6.2 错误处理建议

后端收到 success: false 时：

1. 提取 error 字段中的错误信息
2. 分析错误类型（配置问题、文件问题、语法问题等）
3. 给用户提供具体的解决建议
4. 必要时可以查看 output 字段获取详细日志

7. 进度推送（可选）

前端会实时推送进度信息到 Webview，后端无需处理，但可以了解进度格式：

{
  "type": "vivado-progress",
  "progress": {
    "stage": "synthesis",
    "percentage": 45,
    "message": "正在综合模块 counter..."
  }
}

8. 测试建议

8.1 后端测试用例

// 测试用例 1：基本综合
test('综合单个文件', async () => {
  const result = await callTool('runVivado', {
    command: 'synthesis',
    topModule: 'counter',
    files: ['counter.v']
  });

  expect(result.success).toBe(true);
  expect(result.importedFiles.length).toBeGreaterThan(0);
});

// 测试用例 2：错误处理
test('文件不存在', async () => {
  const result = await callTool('runVivado', {
    command: 'synthesis',
    topModule: 'test',
    files: ['not_exist.v']
  });

  expect(result.success).toBe(false);
  expect(result.error).toContain('不存在');
});

9. 注意事项

9.1 执行时间

• 综合：小型设计 30s-2min，大型设计 5-30min
• 实现：通常是综合时间的 2-3 倍
• 生成比特流：通常 10-30s

后端应该设置合理的超时时间（建议 10 分钟）。

9.2 依赖关系

• implementation 需要先执行 synthesis
• bitstream 需要先执行 implementation

后端 AI 应该理解这个依赖关系，按顺序调用。

9.3 文件路径

• 所有文件路径都是相对于工作区根目录
• 前端会自动解析为绝对路径
• 支持相对路径和绝对路径

10. 快速集成清单

后端开发者需要做的事情：

• 在工具列表中注册 runVivado 工具
• 实现工具调用逻辑（发送请求到前端）
• 处理返回结果（success/error）
• 实现错误处理和用户提示
• 理解三个命令的依赖关系
• 设置合理的超时时间
• 编写测试用例

前端开发者需要做的事情：

• 实现 handleVivadoTool 函数
• 集成 VivadoRunner
• 实现进度推送
• 实现结果展示
• 处理各种错误情况