Xilinx_ISE使用教程

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1、Xilinx公司软件平台介绍 -开发工具,ISE Design Suite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）ISE Foundation：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）ChipScope Pro：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,Xilinx公司软件平台介绍 -ISE Foundation软件,ISE Foundation软件是Xilinx公司推出的FPG

2、A/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（Platform Studio）、嵌入式 软件开发工具（ Platform Studio SDK）、嵌入式IBM PowerPC硬件处理器核、Xilinx MicroBlaze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

3、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PCI Express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DSP Tools，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。DSP Tools主要包括System Genetator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/

4、.m语言。,Xilinx公司软件平台介绍 -ChipScope Pro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。 ChipScope Pro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。 ChipScope Pro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。,Xi

5、linx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,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、

6、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（The ISE Text Editor），用于原理图编辑的工具ECS（The Engineering Capture System），用于生成IP Core的Core Generator，用于状态机设计的StateCAD以及用于约束文 件编辑的Constraint Editor等。,Xilinx公司ISE10.1软件介绍 -主要功能,2、综

7、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Mentor Graphics公司 的Leonardo Spectrum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HDL Bencher，同时又提供了使用Model Tech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

8、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-Restore

9、Default Layout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

10、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 ， Tcl shel

11、l，find in file。 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。 Tcl shell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。 Find in file标签显示的是选择EditFind in File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

12、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,Xilinx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 Next,Xilinx

13、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Next,Xilinx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,Finish,Xilinx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。,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

14、 -创建一个新工程,端口名,端口的类型及位数,Next,Xilinx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,Finish,Xilinx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,Xilinx公司ISE10.1软件设计流程介绍,Xilinx公司ISE

15、10.1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,Next,Xilinx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,Finish,Xilinx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,Finish,Xilinx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 -添加波形仿真文件,切换到行为仿真,Xili

16、nx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 -添加波形仿真文件,Xilinx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 -添加仿真文件,选择所要仿真的VHDL文件,Next,Xilinx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,Finish,Xilinx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“Behavioral simulation”,即行为仿真,双击modelsim图标进行行为仿真,仿真波形验证设计逻辑的正确性,