Xilinx_ISE使用教程

Xilinx公司软件平台介绍--开发工具ISEDesignSuite涉及了FPGA设计的各个应用方面，包括逻辑开发、数字信号处理系统以及嵌入式系统开发等FPGA开发的主要应用领域，主要包括1）ISEFoundation：集成开发工具2）EDK：嵌入式开发套件3）DSP_TOOLs：数字信号处理开发工具4）ChipScopePro：在线逻辑分析仪工具5）PlanAhead：用于布局和布线等设计分析工具Xilinx公司软件平台介绍--软件组成集成开发环境数字信号处理开发工具在线逻辑分析仪工具片上系统开发布局布线工具Xilinx公司软件平台介绍--ISEFoundation软件ISEFoundation软件是Xilinx公司推出的FPGA/CPLD集成开发环境，不仅包括逻辑设计所需的一切，还具有简便易用的内置式工具和向导，使得I/O分配、功耗分析、时序驱动设计收敛、HDL仿真等关键步骤变得容易而直观。Xilinx公司软件平台介绍--EDK软件EDK是Xilinx公司推出的FPGA嵌入式开发工具，包括嵌入式硬件平台开发工具（PlatformStudio）、嵌入式软件开发工具（PlatformStudioSDK）、嵌入式IBMPowerPC硬件处理器核、XilinxMicroBlaze软处理器核、开发所需的技术文档和IP，为设计嵌入式可编程系统提供了全面的解决方案。EDK10.1版还包括了最新的IP内核以优化系统设计。同时还包括了SPI、DDR2/DMA/PS2和支持SGMII的三模式以太网MAC等外设，FlexrayTM外设选项，以及用于DMA的PCIExpress驱动支持。Xilinx公司软件平台介绍--DSP_Tools软件Xilinx公司推出了简化FPGA数字处理系统的集成开发工具DSPTools，快速、简易地将DSP系统的抽象算法转化成可综合的、可靠的硬件系统，为DSP设计者扫清了编程的障碍。DSPTools主要包括SystemGenetator和AccelDSP两部分，前者和Mathworks公司的Simulink实现无缝链接，后者主要针对c/.m语言。Xilinx公司软件平台介绍--ChipScopePro软件Xilinx公司推出了在线逻辑分析仪，通过软件方式为用户提供稳定和方便的解决方案。该在线逻辑分析仪不仅具有逻辑分析仪的功能，而且成本低廉、操作简单，因此具有极高的实用价值。ChipScopePro既可以独立使用，也可以在ISE集成环境中使用，非常灵活，为用户提供方便和稳定的逻辑分析解决方案，支持Spartan和Virtex全系列FPGA芯片。ChipScopePro将逻辑分析器。总线分析器和虚拟I/O小型软件核直接插入到用户的设计当中，可以直接查看任何内部信号和节点，包括嵌入式硬或软处理器。Xilinx公司软件平台介绍--PlanAhead软件PlanAhead工具简化了综合与布局布线之间的设计步骤，能够将大型设计划分成较小的、更易于管理的模块，并集中精力优化各个模块。此外，还提供了一个直观的环境，为用户设计提供原理图、平面布局规划或器件图，可快速确定和改进设计的层次，以便获得更好的结果和更有效地使用资源，从而获得最佳的性能和更高的利用率，极大地提升了整个设计的性能和质量。Xilinx公司ISE10.1软件介绍--ISE设计流程翻译映射布局和布线规划和预算HDLRTL仿真综合以创建网表功能仿真得到时序收敛时序仿真实现创建代码/原理图配置FPGA产生比特流文件Xilinx公司ISE10.1软件介绍--ISE主界面Xilinx公司ISE10.1软件介绍--主要功能ISE的主要功能包括设计输入、综合、仿真、实现和下载，涵盖了可编程逻辑器件开发的全过程，从功能上讲，完成CPLD/FPGA的设计流程无需借助任何第三方EDA软件。下面简要说明各功能的作用：1、设计输入：ISE提供的设计输入工具包括用于HDL代码输入和查看报告的ISE文本编辑器（TheISETextEditor），用于原理图编辑的工具ECS（TheEngineeringCaptureSystem），用于生成IPCore的CoreGenerator，用于状态机设计的StateCAD以及用于约束文件编辑的ConstraintEditor等。Xilinx公司ISE10.1软件介绍--主要功能2、综合：ISE的综合工具不但包含了Xilinx自身提供的综合工具XST，同时还可以内嵌MentorGraphics公司的LeonardoSpectrum和Synplicity公司的Synplify，实现无缝链接。3、仿真：ISE本身自带了一个具有图形化波形编辑功能的仿真工具HDLBencher，同时又提供了使用ModelTech公司的Modelsim进行仿真的接口。Xilinx公司ISE10.1软件介绍--主要功能4、实现：此功能包括了翻译、映射、布局布线等，还具备时序分析、管脚指定以及增量设计等高级功能。5、下载：下载功能包括了BitGen，用于将布局布线后的设计文件转换为位流文件，还包括了IMPACT，功能是进行芯片配置和通信，控制将程序烧写到FPGA芯片中去。Xilinx公司ISE10.1软件介绍--ISE主界面窗口功能概述1）左上角的窗口是源文件窗口，设计工程所包括的文件以分层的形式列出。2）在该子窗口的下面是处理窗口，该窗口描述的是对于选定的设计文件可以使用的处理流程。3）在ISE主界面最下面是脚本窗口，在该窗口中显示了消息、错误和警告的状态。同时还有Tcl脚本的交互和文件中查找的功能。4）在ISE的右上角是多文档的窗口，在该窗口可以查看html的报告，ASCII码文件、原理图和仿真波形。通过选择View-RestoreDefaultLayout可以恢复界面的原始设置。Xilinx公司ISE10.1软件介绍--源文件(source）子窗口这个窗口有三个标签：源（Source）、Snapshots（快照）、Library（库）。源标签内显示工程名、指定的芯片和设计相关文档。在设计视图的每一个文件都有一个相关的图标，这个图标显示的是文件的类型（HDL文件、原理图、IP核和文本文件）。‘+’表示该设计文件包含了更低层次的设计模块。标签内显示的是目前所打开文件快照。一个快照是在该工程里所有文件的一个拷贝。通过该标签可以察看报告、用户文档和源文件。该标签下所有的信息只读。库标签内显示与当前工程相关的库。Xilinx公司ISE10.1软件介绍--处理(process）子窗口在该窗口只有一个处理标签。该标签有下列功能：添加已有文件；创建新文件；察看设计总结（访问符号产生工具，例化模板，察看命令行历史和仿真库编辑）；用户约束文件（访问和编辑位置和时序约束）；综合（检查语法、综合、察看RTL和综合报告）；设计实现（访问实现工具，设计流程报告和其它一些工具）；产生可编程文件（访问配置工具和产生比特流文件）。Xilinx公司ISE10.1软件介绍--脚本（transcript）子窗口脚本子窗口有5个默认标签:Console，error，warnings，Tclshell，findinfile。Console标签显示错误、警告和信息。X表示错误，！表示警告。Warning标签只显示警告消息。Error标签只显示错误消息。Tclshell标签是与设计人员的交互控制台。除了显示错误、警告和信息外，还允许输入ISE特定命令。Findinfile标签显示的是选择EditFindinFile操作后的查询结果。Xilinx公司ISE10.1软件介绍--工作区（Workspace）子窗口工作区子窗口提供了设计总结、文本编辑器、ISE仿真器/波形编辑器、原理图编辑器功能。设计总结提供了关于该设计工程的更高级信息，包括信息概况、芯片资源利用报告、与布局布线相关性能数据、约束信息和总结信息等。源文件和其它文本文件可以通过设计人员指定的编辑工具打开。编辑工具的选择由Edit-Preference属性决定，默认ISE的文本编辑器，通过该编辑器可以编辑源文件和用户文档，也可以访问语言模板。Xilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--打开ISE软件时的面板当以前使用过该软件时会默认打开上一个工程。Xilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--创建一个新工程选择芯片选择综合工具选择仿真工具选择代码语言NextXilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--创建一个新工程这里可以新建一个文件，也可以在工程属性建立完成后在工程内新建，我们选择NextXilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--创建一个新工程这里可以添加工程文件，也可以在工程建立后添加，我们选择NextXilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--创建一个新工程给出了整个工程大致属性FinishXilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--创建一个新工程完成后在Sources窗口中显示工程文件夹以及工程所用芯片。在该窗口中右键可以新建文件，添加已经写好的文件，添加文件并复制该文件到工程文件夹中。Xilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--创建一个新工程该文件的实体名新建文件的类型，不同的类型有着不同的功能和意义。Xilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--创建一个新工程端口名端口的类型及位数NextXilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加实体端口给出了该文件的概要FinishXilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加实体端口Xilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加实体端口双击gate文件自动生成实体结构生成了结构体框架只需加入逻辑语句即可Xilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--自动生成文件结构框架添加的逻辑代码--之后为注释语句Xilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加代码及注释设计中常用的四个操作：综合、实现、生成bit文件、下载这个图标指示顶层文件选中顶层文件，Processes窗口中给出能操作的项目双击XST进行综合操作Xilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍NextXilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加波形仿真文件选择所要仿真的VHDL文件NextXilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加波形仿真文件给出该波形文件的相关属性FinishXilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加波形仿真文件仿真波形的设置界面：这里显示的主要是时钟方面的设置。Xilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加波形仿真文件增对该工程设置方式如图波形文件长度的设置FinishXilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加波形仿真文件在这里设置输入波形可以进行窗口的切换Xilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加波形仿真文件切换到行为仿真如图设置输入波形并保存选中刚设计波形文件Processes窗口右键选择属性设置Xilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加波形仿真文件设置仿真时间与建立波形文件的时间相同点击OKXilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加波形仿真文件双击进行行为仿真仿真波形验证设计逻辑的正确性Xilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加波形仿真文件NextXilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加仿真文件选择所要仿真的VHDL文件NextXilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加波形仿真文件给出该仿真文件的相关属性FinishXilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加波形仿真文件Xilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--仿真文件初始化信息添加的仿真代码Xilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--添加仿真代码Xilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍--进行仿真选择“Behavioralsimulation”,即行为仿真双击modelsim图标进行行为仿真仿真波形验证设计