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FPGA最小系統(tǒng)之:實(shí)例2 在Xilinx的FPGA開發(fā)板上運(yùn)行第一個(gè)FPGA程序

作者: 時(shí)間:2013-08-15 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/257163.htm

2.6.1 實(shí)例的內(nèi)容及目標(biāo)

1.實(shí)例的主要內(nèi)容

本節(jié)旨在通過給定的工程實(shí)例——“按鍵開關(guān)控制LED”來熟悉 ISE軟件的基本操作、設(shè)計(jì)、編譯及仿真流程。同時(shí)使用基于 的開發(fā)板將該實(shí)例進(jìn)行下載、驗(yàn)證及調(diào)試,完成工程設(shè)計(jì)的硬件實(shí)現(xiàn),熟悉 開發(fā)板的使用及配置方式。

在本訓(xùn)練中設(shè)計(jì)軟件采用ISE 7.1i,實(shí)現(xiàn)功能是利用4個(gè)按鍵開關(guān)來控制8個(gè)LED燈。具體的顯示方案是由4個(gè)按鍵開關(guān)控制8個(gè)LED燈,根據(jù)按鍵開關(guān)按下的不同,會(huì)有不同的燈點(diǎn)亮。

在本訓(xùn)練中,將主要講解下面一些知識(shí)點(diǎn)。

  • Xilinx ISE工程創(chuàng)建及屬性設(shè)置。
  • Xilinx ISE源文件設(shè)計(jì)輸入方式。
  • Xilinx ISE綜合。
  • Xilinx ISE行為仿真。
  • Xilinx ISE約束設(shè)計(jì)。
  • Xilinx ISE布局布線。
  • Xilinx ISE時(shí)序仿真。
  • Xilinx ISE硬件下載。

通過這些知識(shí)點(diǎn),按照下面提供的訓(xùn)練流程,讀者可以迅速地掌握使用Xilinx ISE軟件進(jìn)行開發(fā)的方法。

2.實(shí)例目標(biāo)

通過詳細(xì)的流程講解,讀者應(yīng)達(dá)到下面的目標(biāo)。

  • 熟悉Xilinx ISE軟件的操作環(huán)境。
  • 熟悉Xilinx ISE軟件開發(fā)FPGA的基本流程。
  • 可獨(dú)立使用Xilinx ISE軟件開發(fā)新工程。

2.6.2 平臺(tái)簡(jiǎn)介

本實(shí)例基于紅色颶風(fēng)II代Xilinx板,此開發(fā)板集成了Xilinx的Spartan3 40萬(wàn)門FPGA及相關(guān)的豐富外設(shè)資源。

此開發(fā)板更加詳細(xì)的信息、擴(kuò)展附件及使用方法,可以到紅色颶風(fēng)的官方網(wǎng)站:http://www.fpgadev.com獲取更多的信息。

本實(shí)例將通過一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例在這個(gè)開發(fā)板上對(duì)Xilinx的FPGA設(shè)計(jì)流程做一個(gè)全面的介紹,依照此例程的流程便可在該開發(fā)板上運(yùn)行一個(gè)FPGA程序。

如圖2.65所示為此開發(fā)板的一個(gè)外觀圖。

圖2.65 紅色颶風(fēng)II代Xilinx板外觀圖

2.6.3 實(shí)例詳解

本節(jié)同樣將使用圖解的方式將整個(gè)流程一步一步展現(xiàn)給讀者,使讀者能夠輕松掌握ISE的開發(fā)流程。

1.工程創(chuàng)建及屬性設(shè)置

(1)啟動(dòng)Project Navigator。

安裝好ISE7.1套件后,可以按照以下的方法打開Project Navigator。

① 在桌面上面雙擊Xilinx ISE 7.1i的快捷方式圖標(biāo),如圖2.66左圖所示。

② 選擇“開始”→“所有程序”→“Xilinx ISE 7.1i”→“Project Navigator”,打開Project Navigator,如圖2.66右圖所示。

打開后的Project Navigator界面如圖2.67所示。可以看到,Project Navigator的界面是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Windows軟件視窗。分別包括標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、工程瀏覽器、進(jìn)度瀏覽器、主工作區(qū)、信息欄、狀態(tài)欄。

圖2.66 ISE的啟動(dòng)

圖2.67 Project Navigator主界面

(2)創(chuàng)建一個(gè)新的工程。

單擊“File”→“New Project…”,彈出如圖2.68所示對(duì)話框。

圖2.68 新建工程對(duì)話框

在這里填寫將要?jiǎng)?chuàng)建的工程的名稱(Project Name)、路徑(Project Location)和工程的頂層模塊類型(Top-Level Module Type)。

頂層模塊類型我們主要使用前面兩種:HDL(Hardware Design Language)硬件設(shè)計(jì)語(yǔ)言模式和Schematic原理圖模式,這里選擇HDL。

(3)設(shè)置工程屬性。

填寫好后,單擊“Next”按鈕,在如圖2.69所示的對(duì)話框中設(shè)置工程的屬性。

圖2.69 工程屬性對(duì)話框

在這個(gè)對(duì)話框可設(shè)置的屬性定義,如表2.4所示。

表2.4 屬性定義

Device Family

使用的FPGA的種類

Device

使用的FPGA的型號(hào)

Package

使用的FPGA的封裝

Speed Grade

使用的FPGA的速度級(jí)別

Top-Level Module Type

頂層模塊類型

Synthesis Tool

綜合工具

Simulator

仿真工具

Generated Simulation Language

仿真模塊語(yǔ)言類型

本實(shí)例選用的都是ISE自己帶的綜合工具和仿真工具,這里也可以選擇第三方的應(yīng)用軟件,如圖2.70和圖2.71所示。

圖2.70 工程屬性對(duì)話框選擇第三方綜合工具

圖2.71 工程屬性對(duì)話框選擇第三方仿真工具


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