FPGA最小系統(tǒng)之：實例2 在Xilinx的FPGA開發(fā)板上運行第一個FPGA程序

然后在進度瀏覽器的“Process View”對話框里面雙擊“View Generated Test Bench As HDL”圖標，就能看見ISE根據(jù)剛才設置的波形文件自動生成的測試文件，如圖2.93所示。

圖2.93 生成的測試代碼

在進度瀏覽器中雙擊【Generate Expected Simulation Result】，彈出兩個對話框，都選擇是（Y），將看見生成的預期輸出波形，如圖2.94所示。

圖2.94 預期仿真波形

在進度瀏覽器中雙擊“Add Test Bench to Project”，將測試波形添加到工程里面。將會看到工程瀏覽器中test文件的圖標由變成。

如圖2.95所示，在進度瀏覽器中雙擊“Simulate Behavioral Model”將對工程進行行為仿真，仿真結果如圖2.96所示。

圖2.95 運行功能仿真

圖2.96 功能仿真結果

從圖中可以看出功能仿真結果符合設計要求，可以繼續(xù)進行下面的設計。如果此處仿真發(fā)現(xiàn)設計功能不符合要求，則要對原代碼進行修改，直到仿真結果符合設計要求為止。

4．約束設計

在源程序輸入完成以后，就可以設置約束，規(guī)劃布局布線了。

約束有很多種：時序約束（Timing Constrains）、管腳約束（Assign Package Pins）以及面積約束（Area Const- raints）等。

如圖2.97所示是ISE進度瀏覽器中包含的用戶約束的選項。

圖2.97 設置約束

（1）時序約束。

時需約束主要約束設計的時序和時鐘頻率，雙擊圖2.97中的“Create Timing Constraints”圖標，ISE將打開約束編輯器，如圖2.98所示。

圖2.98 時序約束界面

在約束編輯器里面有4個復選頁，定義如表2.5所示。

表2.5 屬性定義

在本實例中只做簡單的時鐘約束。在clk的period中輸入：20ns HIGH 50%，即設置時鐘的周期和占空比。設置后保存，完成時序約束。

（2）管腳約束。

管腳約束即約束工程設計源文件與選定器件對應的輸入/輸出管腳屬性。雙擊圖2.97中的“Assign Package Pins”圖標，ISE將打開PACE工具，如圖2.99所示。

通過圖2.99的“Design Object List”對話框里面的Loc列，可以為設計添加輸入/輸出管腳，添加形式為“Pxxx”或者“pxxx”。其中P/p代表Pin，xxx是數(shù)值。

（3）面積約束。

面積約束目的在于規(guī)劃FPGA里面的邏輯使用大小。雙擊圖2.97中的“Create Area Constraints”圖標，ISE同樣打開PACE工具，面積約束和管腳約束用的是一個界面。在面積約束里面我們可以對設計使用的資源面積加以規(guī)劃，控制使用資源在FPGA里面的位置。

這里只使用到管腳約束，按照按鍵和LED燈與FPGA的連接，輸入管腳分配，然后保存分配。在保存選項中，選擇“XST Optional”，如圖2.100所示，關閉對話框，完成約束設計。

圖2.99 管腳約束工具PACE

圖2.100 保存管腳約束結果