FPGA技术培训-ISE
ISE开发环境使用指南[FPGA开发教程
ISE开发环境使用指南简介ISE（Integrated Software Environment）是Xilinx公司开发的一套FPGA设计软件工具。
本文档将为您介绍如何使用ISE开发环境进行FPGA开发，包括环境的安装、基本操作和常见问题解决方法。
环境安装1.在Xilinx官网上下载最新版本的ISE软件。
2.双击安装文件，按照向导指示完成安装过程。
3.完成安装后，打开ISE软件，进行必要的设置和配置。
基本操作创建工程1.打开ISE软件，选择“File” -> “New Project”。
2.在弹出的对话框中输入工程名称和路径，选择FPGA型号等相关参数，点击“Next”。
3.添加源文件和约束文件，点击“Next”。
4.点击“Finish”完成工程创建。
编译工程1.在ISE软件中选择“Project” -> “Run Implementation”进行工程编译。
2.检查编译过程中是否有错误，根据提示进行修正。
下载到FPGA1.将FPGA与电脑连接，选择“Tools” -> “iMPACT”打开下载工具。
2.配置下载参数，选择对应的FPGA型号和文件路径。
3.点击“Program”开始下载程序到FPGA。
常见问题解决方法编译错误•检查代码中是否有语法错误或逻辑问题。
•检查约束文件是否设置正确。
下载失败•检查FPGA与电脑的连接是否正常。
•检查下载工具配置是否正确。
总结通过本文档的介绍，您应该对如何使用ISE开发环境进行FPGA开发有了一定了解。
希望您在实际操作中能够顺利完成项目的开发和调试。
如果遇到任何问题，可以参考本文档中提供的常见问题解决方法或参考Xilinx官方文档进行进一步学习和搜索。
FPGA 设计技巧――ISE 高级设计工具
第十章 FPGA设计技巧――ISE高级设计工具10.1 结构向导（Architecture Wizard）10.2 管脚约束（PACE）10.3 设计约束（Constrain Editor）10.4 功耗分析（Xpower）10.5 手工布局工具（Floorplanner）10.6 手工布线工具（FPGA Editor）10.7 下载工具（iMPACT）10.8 PROM文件生成（PROM File Format）10.9模块化设计工具（Modular Design）10.9小结在本章中介绍ISE中的几个工具，这些工具在一般的设计中不是很常用，本章也仅仅对这些工具做一个简单的介绍，使得读者有一个基本的概念和印象。
10.1 使用FloorPlanner手动布局逻辑块如果读者有电路板的设计经验，那么就很容易理解FloorPlanner的流程与作用了。
设计电路板时候，我们首先要画出原理图，接下来将原理图转换为网表传递给布线工具，我们在布线工具中画出板框大小尺寸，决定电路板的层数，设置布线线宽，再接下来要对元器件进行布局，然后进行布线。
在电路板布局布线中，可以完全手工先布局，再布线。
而在FPGA应用的设计中，先使用语言或原理图或其他方式描述我们的设计，这类似于电路板设计中的原理图，然后进行编译、综合将设计转换为RTL级其他格式的网表，这类似于电路板设计中原理图设计工具向布局布线工具转换网表，再下面，我们进行映射工作，就是将设计转换成的网表与具体的目标器件中的具体资源相结合起来，也即使用目标器件中的资源来实现我们设计的功能，这类似于电路板设计中将网表与具体的封装相结合，再接下来，我们可以决定使用目标FPGA器件中的哪些资源，这里我们就要进行布局工作了，这类似于电路板设计中的布局工作，最后，我们要将各个资源通过器件内部的互连线资源连接起来，也就是布线工作了，这类似于电路板设计中的布线工作。
在一般的设计中，特别是入门阶段，由于对目标器件的内部结构及其资源不是很了解，很难对设计进行手工布局布线，我们这时候一般都是使用自动的布局布线方式。
ISE学习教程
1、ISE的安装现以ISE 5.2i为例介绍Xilinx ISE Series的安装过程。
1）系统配置要求ISE 5.2i推荐的系统配置与设计时选用的芯片有关。
因为在综合与实现过程中运算量非常大，所以对系统配置要求很高。
为了提高综合、仿真、实现过程的速度，对于计算机的CPU的主频、主板和硬盘的工作速度，尤其是内存大小配置都有非常高的要求。
在ISE 5.2i支持的所有Xilinx的FPGA/CPLD中，要求最低的Spartan II和XC9500/XL/XV等系列需要的内存和虚拟内存推荐值均达到128MB，而对于Virtex-II XC2V8000来说，需要的内存和虚拟内存推荐值均高达3GB。
2）ISE 5.2i的安装以中文版Windows XP操作系统为例加以说明。
（1）启动Windows XP，插入ISE5.2i安装光盘，自动或选择执行Install.exe，安装界面如图4.25所示。
图4.25 ISE5.2i安装界面（2）单击此时安装界面上的操作选择“下一步”直到出现图示对话框，输入有效的Registration ID。
之后单击“下一步”选择安装路径；再之后点击“下一步”，会弹出图4.26的对话框，可以选择器件模型。
图4.26 器件模型选择对话框（3）点击“下一步”，如图4.27所示，可以选择器件种类。
图4.27 器件种类选择对话框通过以上步骤后，可根据具体情况来选择，继续“下一步”即可完成安装。
安装完成后，环境变量应作如下描述：若操作系统是Windows NT/2000/XP，选择开始－>控制面板－>系统－>选项－>系统－>高级－>环境变量，在环境变量中加入：变量名：Xilinx变量值：C：Xilinx（即安装路径）具体设置如图4.28所示。
图4.28 环境变量设置操作图3）安装第三方软件在PC上安装完ISE之后，还需要安装第三方仿真软件，如ModelSim等。
fpga开发工具-ise
Project Navigator的设置
• Edit -> Preferences • 选择编辑器、综合器、仿真器、片内逻辑分析仪
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PN（工程管理器）工程创建向导(1)
• New -> New Project • 注意选择顶层模块类型：硬件描述语言HDL、原理图 Schematic
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PN工程创建向导(2)
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引脚约束
• 把引脚的名称用鼠标拖动到相应的位置即可 • 引脚约束的设计原则：
– 相关联的信号尽可能地安排在相邻的位置 – 如果相邻的位置安排不下，则应该安排在相邻的Bank – 对于时钟信号，应该安排在GCLK引脚上，以便获得较 快的速度
• 熟悉引脚的时候，用手工编辑约束文件的方式比 用鼠标拖动的方式更为方便 • Ucf约束文件中引脚约束的定义方式如下：
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counter的综合报告
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counter的RTL视图
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实现
• 实现的三个步骤
– 翻译：将通用的NGC文件转换成为Xilinx的NGD文件 – 映射：将综合结果中的基本结构，映射成器件中的物 理资源 – 布局与布线：确定逻辑实现的位置和连线
• 在Process View中双击Implement Design即可完 成实现过程 • 实现的三个步骤中，每一步都可以产生一个仿真 的模型，仿真的效果与实际情况逐步逼近，布局 布线后的仿真模型与实际运行情况基本一致
• View RTL Schematic
– 查看RTL级别的电路图 – Pop和Push按钮用于在电路图的不同层次之间切换 – 建议初学者多看看RTL图，以加深对综合过程的认识
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综合报告中的常见名词
• • • • • • • • • Pad：引脚 FF/Flip-Flop： FDCE：异步复位和时钟使能的D触发器 LUT：查找表 MUX：多路选通 XOR：异或 IBUF：输入缓冲门 OBUF：输出缓冲门 Fanout：扇出，一个逻辑部件的输出端可能连接到多个逻 辑部件的输入端，所连接的输入端的个数称为扇出数量
fpga培训计划内容
fpga培训计划内容第一节：FPGA概述1. FPGA的定义2. FPGA的应用领域3. FPGA与ASIC的区别4. FPGA的工作原理第二节：FPGA的基本原理1. FPGA的逻辑单元2. FPGA的查找表3. FPGA的时序优化4. FPGA的资源分配第三节：FPGA的编程语言1. Verilog语言2. VHDL语言3. 熟悉FPGA开发软件第四节：FPGA的开发流程1. FPGA的开发步骤2. FPGA的设计流程3. FPGA的仿真与验证4. FPGA的调试与优化第五节：FPGA的应用案例1. FPGA在通信领域的应用2. FPGA在图像处理领域的应用3. FPGA在工业控制领域的应用4. FPGA在物联网领域的应用第六节：FPGA的设计规范1. FPGA的设计规范2. FPGA的时序约束3. FPGA的布局布线规范4. FPGA的设计优化技巧第七节：FPGA的高级应用1. FPGA的硬件描述语言2. FPGA的数字信号处理技术3. FPGA的嵌入式系统设计4. FPGA的IP核集成第八节：FPGA的项目实战1. FPGA的项目立项2. FPGA的项目设计与实现3. FPGA的项目调试与优化4. FPGA的项目总结与展望第九节：FPGA的未来发展1. FPGA与AI的结合2. FPGA与5G的应用3. FPGA与物联网的发展4. FPGA与自动驾驶领域的应用第十节：FPGA的学科交叉1. FPGA与计算机科学的关系2. FPGA与电子工程的交叉3. FPGA与通信工程的应用4. FPGA与控制工程的结合以上即为FPGA培训计划的详细内容，通过系统化的培训课程，学员可以充分掌握FPGA 的基本原理、开发流程、编程语言和应用技巧，为将来的相关工作做好准备。
同时，通过实战项目和未来发展的展望，帮助学员更好地把握FPGA的学科交叉性和发展前景。
FPGAA的培训计划将为学员提供全面的培训内容，使他们能够具备更深入的FPGA领域知识，从而在未来的工作中能够更好地应用和发挥所学所用。
FPGA开发全攻略——ISE基本操作
FPGA开发全攻略——ISE基本操作这篇文章讲述了如何用工具提高效率的方法，适用程度因人而异。
Situation: 在对FPGA 设计进行最初步的系统规划的时候，需要进行模块划分，模块接口定义等工作。
通常，我们起初会在纸上进行设计，到了一定阶段的定稿可能会输入Visio 等工具，方便在T eam 内部交流和审阅。
虽然在纸上我们可以很随意地书写，而用纸画的不方便就在于，如果想对某一个模块进行一些改动或者重画模块，那么常常因为留出的空余纸张不够，而导致拿一张新的白纸重新画一遍，比较浪费时间。
对于电子化的Visio 来说，方便修改是好处，但他不是专为设计FPGA 系统而设计的，添加输入输出端口没那么方便，也不会根据定义的模块自动生成HDL文件。
HDLQuestion: 我们能不能使用更好软件进行系统规划呢？Solution: 答案是可以的。
下面以ISE 10.1 为例作说明：1) 画一个空模块，仅定义端口 - 新建Schematic，选择Tools -> Symbol Wizard，里面可以定义Symbol名和端口属性。
完成后生成sym 格式的Symbol。
如果端口是一个bus，那么可以用A(4:0) 的形式。
2) 将Symbol 添加到原理图 - 在Schematic 的Symbol 页面，选择Categories 为工程文件夹，在Symbols列表中就可以看到刚刚新建的Symbol。
将它添加到原理图中。
3) 重复1-2 步骤，建立所有Symbol，并连接端口。
如果需要修改连线的名字或者模块的例化名，可以选择需要修改名字的元件然后按右键--> Object Properties --> 在Name/InstName 窗格中填入需要的名字。
4) 如需修改Symbol，可以直接在sym 文件中修改 - 可以按右键-> Add -> Pin 等等添加，也可以Copy已存在的Pin，然后改变PinName。
16 -可编程逻辑器件FPGA原理-ISE安装使用
组成
FPGA，CPLD和其它类型PLD的结构概括起 来都由三大部分构成：
一个二维的逻辑块阵列，构成了PLD器件的逻 辑组成核心 输入／输出块 连接逻辑块的互连资源
蓝色： 逻辑单元 红色： 连线资源 黄色： 输入输出块
图1 典型的PLD框图
特点
FPGA／CPLD芯片都是特殊的ASIC芯片，具有一般 ASIC的特点 FPGA／CPLD芯片规模已达上百万门，所能实现的 功能也越来越强，同时支持系统集成 FPGA／CPLD芯片在出厂之前都做过测试，不需要 设计人员承担投片的风险和费用，所以资金投入 小，节省了许多潜在的花费 用户可以反复地编程、擦除、使用或者在外围电 路不动的情况下用不同软件就可实现不同的功 能。用FPGA／PLD试制样片，能以最快的速度占领 市场
Xilinx 公司的Spartan-II主要包括CLBs，I/O
块，RAM块和可编程连线(未表示出)。在 spartan-II中，一个CLB包括2个Slices，每个 slices包括两个LUT，两个触发器和相关逻辑。 Slices可以看成是SpartanII实现逻辑的最基本 结构。
基于查找表(LUT)的FPGA的结构
基于乘积项(Product-Term)的PLD结构
这种PLD可分为三块结构：宏单元(Marocell)、可编程连 线(PIA)和I/O控制块。
图2 基于乘积项的PLD内部结构
基于乘积项(Product-Term)的PLD结构
宏单元是PLD的基本结构，由它来实现基本的逻辑功 能。 图1中蓝色部分是多个宏单元的集合。可编程连线负责信 号传递，连接所有的宏单元。I/O控制块负责输入输出的 电气特性控制。 图2左上的INPUT/GCLK1,INPUT /GCLRn, INPUT/OE1, INPUT/OE2 是全局时钟，清零和输出使能信号，这几个 信号有专用连线与PLD中每个宏单元相连，信号到每个 宏单元的延时相同并且延时最短。 宏单元的具体结构见图3所示。
ISE入门级教程
1.启动ISE，出现以下对话框，点击OK。
出现ISE的主界面，在这里进行操作。
2.新建工程首先新建一个工程，如下图所示：File--New Project.以mux21为例，填写Project Name，并建立路径（默认路径即可），Top_Level Source Type 选择HDL（默认）。
点击Next。
下面要选择器件类型，大家可以观察一下板子的核心芯片，是XC9572XL，44个管脚，速度等级10，按以下选择器件，Family：XC9500XL CPLDS。
Device：XC9572XL。
Package：PC44。
Speed：-10。
选择好器件之后，点击Next,然后直接点击Next—Next—Finish。
3.新建文件（如果文件已经存在，则直接进行第4步添加文件）当我们建立了一个新的工程之后，下面就该编写V erilog文件了，如下图：File—New，然后选择Text File，点击OK。
在右边空白区域中编写代码，编写完毕之后，点击保存,默认路径即可。
4.向所建立工程中添加文件V erilog代码已经有了，但是还没有添加到工程中，下一步就是将文件添加到所建工程当中。
如下图，右击xc9572xl-10PC44，选择Add Source，点击要添加的文件，打开，在出现的对话框选择OK。
5.绑定管脚加入文件之后就可以进行绑定管脚了，如下图，先用鼠标点击左上侧红色框中的mux21.v，然后点开左下侧的User Constraints，右击Assign Package Pins，选择run，出现对话框，选择“yes”。
出现绑管脚的界面如下图，根据板子上的按键（输入）或者LED/数码管（输出）来填写下图左侧的红色区域（Loc）。
大家可以观察一下，当填完一个管脚后，点击其他地方，右侧芯片图上对应管脚会变成蓝色，表示该管脚已经被使用。
绑完管脚关闭即可。
6.综合、翻译到这一步，V erilog文件已经有了，管脚也已经绑定了，下面需要对它进行综合、翻译等操作，并检查有无错误。
FPGA实验课件--ISE的使用与设计流程
分频器，100MHZ1HZ
高等教育出版社
基于verilog语言的ISE设计流程 --创建一个新的设计文件
3位计数器
高等教育出版社
基于verilog语言的ISE设计流程 --对该设计进行行为仿真
选中Simulation选项
选中counter.v，点击鼠标右键 选中New Source…
高等教育出版社 测试代码
ISE13.3集成开发环境介绍 --主界面介绍
工作区子窗口 源文件窗口
处理子窗口
高等教育出版社 脚本子窗口
基于verilog语言的ISE设计流程
--一个数字系统的设计原理
计数器
外部50MHz时钟
1Hz时钟
分频器生成 电路
3位的计 数器
LED灯显示计数值
top.v divider.v clk reset 分频器 1HZ counter.v 3位计数器 out[2:0]
选择Implement Design, 并展开
第三步: 布局和布线 ”Place & Route” 高等教育出版社
基于verilog语言的ISE设计流程 --查看布局布线后结果
选择Place & Route, 并展开 选择View/Edit Routed Design(FPGA Editor)
高等教育出版社
工程名
器件名字
生成了空的工程框架
高等教育出版社
基于verilog语言的ISE设计流程 --创建一个新的设计文件
选中器件名字，点击鼠标右键 选中New Source…
高等教育出版社
基于verilog语言的ISE设计流程 --创建一个新的设计文件
块存储器映像文件 在线逻辑分析仪Chipscope定义和连接文件
ISE的使用说明
ISE的使用说明ISE（Integrated Software Environment）是一种集成软件环境，用于设计和验证硬件开发项目。
它由Xilinx公司开发，旨在为FPGA（Field-Programmable Gate Array）和SoC（System-on-a-Chip）设计提供完整的解决方案。
ISE具有多种功能和工具，可以帮助工程师在整个开发过程中完成各种任务。
ISE的安装：ISE的主要功能：ISE为硬件设计和验证提供了全面的解决方案。
以下是ISE的主要功能：2.综合和优化：ISE包含了综合和优化工具，将HDL代码转换为布尔函数表示。
综合工具会分析代码并生成等效的硬件电路电路。
优化工具会尝试将电路改进为更有效的形式，以提高性能和减少资源消耗。
3.约束和分析：在设计过程中，您通常需要对硬件进行约束，以满足特定的要求。
ISE提供了工具来定义时序约束、电气约束和物理约束，并分析设计是否满足这些约束。
4.实现和布局：一旦设计和优化完成，ISE将使用实现和布局工具将电路映射到目标FPGA或SoC中。
这些工具将选择适当的逻辑资源，并将其布局在特定的芯片区域，以最大程度地提高性能和效率。
5.仿真和调试：在设计过程中，您需要对硬件进行仿真和调试，以验证其正确性和性能。
ISE提供了仿真工具，可以对设计进行功能仿真、时序仿真和混合信号仿真。
它还提供了调试功能，可帮助您定位和解决问题。
以下是使用ISE的一般步骤：1.创建新工程：在ISE中，您需要先创建一个新的工程，用于存储和组织设计文件。
可以在ISE中创建一个新的工程，并选择适当的目标设备。
2. 添加设计文件：一旦工程创建完成，您可以添加设计文件到工程中。
通过右键单击工程文件夹，并选择“Add Source”来添加设计文件。
选择适当的文件类型，并在文件对话框中选择要添加的文件。
3. 设置约束：在设计过程中，您需要为硬件设计设置约束，以满足特定的要求。
通过右键单击工程文件夹，并选择“Add Constraints”来添加约束文件。
Xilinx FPGA开发环境ISE使用基础--基于HDL的设计
Xilinx公司产品概述
--应用领域
Xilinx 解决方案在大量终端市场上实现了世界上最具 创新意义的应用：
➢航空航天/军用产品 （全球独一无二的提供宇航级解 决方案）
➢汽车 ➢广播 ➢消费类 ➢数据处理/存储 ➢工业/科技/医疗（ISM） ➢有线 ➢无线
Xilinx公司 FPGA工艺进展
Virtex-4
用于访问位置和时序约束。
• Synthesis（综合）
用于访问检查语法、综合、查看RTL和技术原理图和综合报告。取决于 所选择的综合工具，可用的综合过程也是不一样的。
• Implement Design（实现设计）
提供访问综合工具和实现后分析工具。
• Generate Programming File（生成编程文件）
--市场份额
Xilinx 目前是全球可编程平台的领先供应商，2011 财年的总收 益额达到 2.4 亿美元，占整个市场份额的近一半。可编程逻辑器件 (PLD) 市场是半导体行业增速最快的领域之一，2010 年收益额增长 了 48%，达到 4.9 亿美元，预计到2013年，收益额将比 2009 年翻一 番，达到 6.6 亿美元（数据来源：IC Insights）。
验证时间
算法、IP和硬核的多语言系统验证 基于C语言的验证时间缩短100倍 RTL仿真时间缩短3倍 硬件协同仿真时间缩短100倍
实现时间
设计实现时间缩短4倍 增量ECO时间缩短3倍
资源利用率
LUT利用率提升20% 更低成本和动态功耗
结果质量
优化Vivado和7系列性能 3速度等级性能优势 -35%平均功耗优势
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。
ISE教程——精选推荐
ISE教程第7章 Xilinx ISE6.1i简明教程在本章⾥介绍Xilinx公司FPGA/CPLD的集成开发环境——ISE（Xilinx Integrated Software Environment）6.1i软件的简单使⽤，该软件环境集成了FPGA的整个开发过程所⽤到的⼯具，不过仿真⼯具除外。
本章主要介绍了⽤VHDL、VerilogHDL、原理图以及EDIF ⽹表进⾏设计输⼊、⽤ModelSim仿真⼯具对设计进⾏功能仿真和时序仿真以及将数据流⽂件加载到FPGA等⽅⾯的内容。
本章给初学者演⽰了⼀个完整的实现FPGA设计的开发流程，没有涉及较深⼊的细节问题，阅读并练习本章介绍的各节，读者就有⾜够的信⼼去把精⼒放到设计本⾝，⽽不是放到掌握ISE软件上来。
如果你有HDL语⾔⽅⾯的基础，读完本章，也许你会发现，原来开发FPGA并不神秘，⽽且是如此容易上⼿。
关于较为深⼊的⽅⾯，可以参阅ISE⾼级设计⼯具⼀章。
7.1 设计准备7.1.1 ISE6.1i软件的安装ISE6.1i软件本⾝共有两张光盘，包括了ISE的各种⼯具。
如果读者需要对设计进⾏仿真，可以安装ModelSim，⼀般在购买ISE 时会有⼀张ModelSim的光盘，该光盘为ModelSim的Xilinx版本ModelSimXE（XilinxEdition）。
当然也可以直接购买ModelSim的其他版本，再将Xilinx的仿真库⽂件编译即可使⽤，与ISE6.1i对应的ModelSim版本为5.7版本，ISE软件和ModelSim软件的更新⾮常快，在写这本书的时候，ISE6.2和ModelSim5.8已经发布了，ModelSim的任何版本可以从该公司⽹站/doc/b54c46563c1ec5da50e27043.html /上免费下载，所谓的购买就是购买License⽂件，好了，关于ModelSim的介绍就先说到这⾥，在ModelSim使⽤⼀章中将详细再讲。
基于fpga的课程设计ise
基于fpga的课程设计ise一、教学目标本课程的目标是让学生掌握基于FPGA的数字系统设计的基本原理和方法，能够使用ISE进行FPGA设计和验证。
具体目标如下：1.理解FPGA的基本结构和原理。
2.掌握FPGA的配置和编程方法。
3.熟悉数字逻辑设计的基本概念和方法。
4.了解数字系统的仿真和验证方法。
5.能够使用ISE进行FPGA设计和验证。
6.能够进行简单的数字逻辑设计。
7.能够进行数字系统的仿真和验证。
情感态度价值观目标：1.培养学生对电子技术的兴趣和热情。
2.培养学生团队合作和解决问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.FPGA的基本结构和原理。
2.FPGA的配置和编程方法。
3.数字逻辑设计的基本概念和方法。
4.数字系统的仿真和验证方法。
5.ISE的使用方法和技巧。
第一周：FPGA的基本结构和原理。
第二周：FPGA的配置和编程方法。
第三周：数字逻辑设计的基本概念和方法。
第四周：数字系统的仿真和验证方法。
第五周：ISE的使用方法和技巧。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
1.讲授法：用于讲解基本概念、原理和方法。
2.讨论法：用于探讨和解决学生在学习中遇到的问题。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解和掌握所学知识。
4.实验法：通过实际操作，使学生掌握FPGA设计和验证的技能。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材：选用《FPGA原理与应用》作为主教材，辅助以相关参考书籍。
2.参考书：提供相关的论文和资料，供学生深入学习和研究。
3.多媒体资料：提供教学PPT、视频等资料，丰富教学手段。
4.实验设备：提供FPGA开发板和相关仪器设备，供学生进行实验操作。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程采用以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等方式评估学生的学习态度和理解程度，占总成绩的30%。
FPGA设计开发软件ISE使用技巧之：ISE软件的设计流程
FPGA设计开发软件ISE使用技巧之：ISE软件的设计流程
6.3 ISE软件的设计流程
公司的ISE软件是一套用以开发Xilinx公司的&的集成开发软件，它提供应用户一个从设计输入到综合、布线、、下载的全套解决计划，并很便利地同其他工具接口。
其中，原理图输入用的是第三方软件ECS;状态图输入用的是
StateCAD;HDL综合可以用法Xilinx公司开发的XST、Synopsys公司开发的FPGA Express和Synplicity公司的Synplify/Synplify Pro等;
测试激励可以是图形化的HDL Bencher，也可以由用户提供测试代码;
通过 XE(Xilinx Edition)或ModelSim SE举行仿真。
Xilinx为ModelSim预留了接口，可以挺直在ISE环境中打开，用法十分便利。
并且ModelSim支持综合前、后仿真，以准时序仿真，功能很强大。
除了上述软件以外，也可以用法其他公司的相关EDA软件产品。
本节将对ISE的软件设计流程做一个全面的介绍。
普通来说完整的ISE 软件设计流程包括：设计与输入、功能仿真、综合、综合后仿真、实现、布局布线后仿真与验证以及下载调试等主要步骤，6.6所示。
详细讲解如下。
1.设置工作环境
这一步并不是总是需要。
通常用在第一次用法ISE或需要对某些项目举行修改时，普通有以下几项需要设置：这些设置主要是在“Edit”/“Preferences”下完成的，6.7所示。
图6.6 ISE下FPGA设计流程图
第1页共5页。
FPGA设计开发软件ISE使用技巧之：编译与仿真设计工程
FPGA设计开发软件ISE使用技巧之：编译与仿真设计工程6.5 编译与设计工程编写代码完成之后，一个很重要的工作就是验证代码功能的正确性，这就需要对代码举行编译与仿真。
编译主要是为了检查代码是否存在语法错误，仿真主要为了验证代码实现的功能是否正确。
编译和仿真设计工程在囫囵设计中占有很重要的地位。
由于代码功能不正确或代码的编写风格不好对后期的设计会有很大的影响，所以需要花无数时光在设计工程的仿真上。
在这一节中将通过一个详细的实例来介绍如何对编译工程代码以及如何用法ISE自带的仿真工具ISE Simulator举行仿真。
1.编译工程代码编译主要是为了检测代码是否存在语法错误。
在ISE下，源代码的编写是在HDL Editor下完成的，但在HDL Editor下没有特地用于编译代码的选项。
不过在HDL Editor下完成代码的编写后，单击“保存”按钮，HDL Editor就会自动对代码举行编译。
假如代码存在语法错误，就会在信息显示窗中显示出来，用户可以按照显示的提醒，查找语法错误并修改。
6.17所示为在输写代码时遗忘分号，保存后就会有提醒信息。
当不存在错误时，提醒信息就不会浮现“Warning”。
ISE下对于代码的编译功能并不是很强大，有无数错误是检测不出来的。
例如在编写代码时，写case语句时漏写了end case语句，在HDL Editor下是检查不出来的。
但这些错误在仿真或综合阶段是可以检测出来的，因此即使完成了编译没有错误，也一定要举行仿真，检查是否还存在其他的错误。
2.仿真设计工程这里以一个详细的实例来介绍ISE下自带的仿真工具ISE Simulator 的用法，代码参见本书实例代码。
该例程的主要功能是按照拨码开关第1页共7页。
FPGA设计开发软件ISE使用技巧之：ISE软件的安装与启动
FPGA设计开发软件ISE使用技巧之：ISE软件的安装与启动
6.2.1 ISE软件的安装
ISE的安装转变了license管理方式，在安装后并不需要任何license 支持，仅仅是在这安装过程式中输入ISE的注册序列号(Register ID)即可。
ISE 7.1i安装启动界面6.1所示。
图6.1 ISE 7.1i安装启动界面
安装ISE时只需要按照所选的版本是在PC机或工作站上，然后按照软件的提醒安装即可，这里不做具体讲述，只对安装的几个问题举行解释。
1.环境变量的设置
安装过程结束后，为了能正常用法ISE，还需要设置ISE的环境变量。
假设PC机上ISE的安装名目为C:\。
(1)假如操作系统是Windows 98，需要在austoexec.bat文件中加入：set Xilinx = c:\Xilinx //设置环境变量
set PATH = %Xilinx%\bin\nt //设置系统路径
(2)假如操作系统是Windows 2000，右键单击“我的电脑”，挑选“属性”/“高级”/“环境变量”选项，在环境变量中加入：
变量名：Xilinx
变量值：C:\Xilinx
6.2所示。
图6.2 Windows 2000环境变量配置
(3)假如操作系统是Windows NT，加入过程与Windows 2000相像。
右
第1页共3页。
fpga培训计划
fpga培训计划一、培训目标随着科学技术的不断发展和应用的不断普及，FPGA（Field Programmable Gate Array）技术作为新型可编程逻辑设备，具有灵活性强、性能优越、功耗低等诸多优点，受到了广泛关注。
为了提高我国科技人员在FPGA技术方面的综合素质和能力，满足国家经济建设和社会发展的需要，本培训计划旨在通过系统化的培训，使学员掌握FPGA的基本原理和应用技能，能够熟练应用FPGA进行硬件设计和开发，为企业和科研机构输送高素质的FPGA技术人才。
二、培训内容1. FPGA基础知识（1）FPGA技术原理（2）FPGA工作原理（3）FPGA结构与设计流程2. FPGA设计语言（1）Verilog语言（2）VHDL语言（3）FPGA开发工具3. FPGA应用案例分析（1）数字信号处理（2）通信系统设计（3）嵌入式系统开发4. FPGA硬件设计（1）FPGA器件的选型与原理（2）FPGA的逻辑综合与时序分析（3）FPGA的设计思路和方法5. FPGA应用开发（1）FPGA与嵌入式处理器（2）FPGA与外围设备接口（3）FPGA应用性能分析与优化6. FPGA实践项目（1）基于FPGA的数字信号处理系统设计（2）基于FPGA的通信系统开发（3）FPGA在嵌入式系统中的应用三、培训安排1. 培训方式本培训采用线上线下相结合的方式进行，每周安排2-3次线上课程，每次2小时，学员可根据自己的实际情况进行选择学习时间；同时还将安排2次线下实验课程，学员需到指定的实训基地进行实验操作。
2. 培训时间本培训计划为期3个月，从培训开始之日起计算，每周为一个培训周期，共安排12周。
周一、周三、周五晚上8点-10点进行线上课程，周六、周日上午9点-12点进行线下实验课程。
3. 培训教材培训教材包括《FPGA技术原理与设计》、《FPGA硬件设计与开发》等相关书籍，培训机构将提供电子版教材供学员下载，也可根据学员情况提供纸质教材。
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• 顶层HDL设计
– Project->New Source – Verilog Module
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• 添加工程所需源文件，可添加已有文件
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可随时修改工程配置
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– – – – Project->New Source Schematic 较少使用 描述顶层模块中子模块 的端口连接
– – – – 产生模板 空Module 保留字为蓝色 注释为绿色
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约束 综合
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右键 翻译选项
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HDL代码
原理图
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ISE简介 • 芯片选择和工具选择
芯片系列 特定芯片型号 封装类型 速度等级 顶层模块类型 综合工具，XST 或Synplify Pro 仿真工具， ModelSim
语言类型 Verilog或VHDL
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• 创建工程所需源文件，可创建新文件
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