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

5．布局布線

設(shè)置好了各種約束以后就可以進(jìn)行布局和布線了。雙擊進(jìn)度瀏覽器中的“Implement Design”，開始進(jìn)行布局布線實(shí)現(xiàn)。與綜合相同，如果在“Implement Design”的右邊出現(xiàn)綠色的對(duì)號(hào)，說明已經(jīng)完成布局布線，沒有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，如圖2.101所示。

圖2.101 運(yùn)行布局布線

如果實(shí)現(xiàn)過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，在信息欄中根據(jù)錯(cuò)誤的提示，修改相關(guān)的約束設(shè)計(jì)，再進(jìn)行布局布線的實(shí)現(xiàn)，直至沒有錯(cuò)誤為止。

6．布局布線后仿真

在工程瀏覽器中選擇測(cè)試文件，雙擊進(jìn)度瀏覽器中“Implement Design”下面的“Simulate Post-Place Route Model”，對(duì)工程進(jìn)行布局布線后仿真，仿真結(jié)果如圖2.102所示。

圖2.102 時(shí)序仿真結(jié)果

通過與行為仿真結(jié)果圖2.96對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)，布局布線后仿真加入了布線的延遲，輸出的結(jié)果相對(duì)于時(shí)鐘有相應(yīng)的延遲。在工作區(qū)里面單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單里面選擇“Add Measure”選項(xiàng)，可以通過放大工作區(qū)和拖動(dòng)時(shí)間測(cè)量游標(biāo)，讀取時(shí)間延遲，如圖2.103所示。

由上圖可以看出，盡管輸出相對(duì)于時(shí)鐘存在一定的延時(shí)，但輸出結(jié)果是正確的，符合設(shè)計(jì)要求，可以進(jìn)行下載和在線調(diào)試了。

圖2.103 測(cè)量時(shí)間延遲

7．下載程序

布局布線完成以后就可以將程序下載到開發(fā)板上進(jìn)行調(diào)試。開發(fā)板提供兩種下載方式：JTAG模式和PROM模式。區(qū)別在于JTAG模式是用于在線調(diào)試使用的，斷電后不保留程序；而PROM模式則是將程序燒寫在存儲(chǔ)器里面，上電后自動(dòng)加載。

（1）JTAG模式下載。

如圖2.104所示，在進(jìn)度瀏覽器中“Generate Programming File”下面可以看到有3個(gè)選項(xiàng)，分別是編程文件生成報(bào)告、生成編程文件和使用iMPACT配置器件。

在“Generate Programming File”圖標(biāo)上面單擊右鍵，選擇“Properties…”，彈出如圖2.105所示的屬性對(duì)話框，在其中可以設(shè)置下載文件的屬性。

圖2.104 生成下載文件 圖2.105 “General Options”選項(xiàng)卡

在該對(duì)話框中有4個(gè)選項(xiàng)卡，可以對(duì)相應(yīng)的下載參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

“General Options”選項(xiàng)卡里面的“Create Bit File”選項(xiàng)生成用于JTAG模式下載的二進(jìn)制下載文件。確定選擇該項(xiàng)，如圖2.105所示。

在“Startup Options”選項(xiàng)卡里面將“FPGA Start-Up Clock”后面的內(nèi)容改為“JTAG Clock”，如圖2.106所示，在這里要根據(jù)不同的下載模式正確地選擇時(shí)鐘。

在“Readback Options”選項(xiàng)卡里面將“Security”后面的內(nèi)容置為“Enable Readback an Reconfiguration”，如圖2.107所示，然后單擊“OK”按鈕，完成下載的屬性設(shè)置。

圖2.106 “Startup Options”選項(xiàng)卡 圖2.107 “Readback Options”選項(xiàng)卡

如圖2.108所示，雙擊進(jìn)度瀏覽器里面的“Generate Programming File”圖標(biāo)，ISE將生成供 JTAG模式下載的bit文件。“Generate Programming File”左邊的綠色對(duì)號(hào)說明已經(jīng)成功生成了下載 文件。

圖2.108 生成下載文件

雙擊“Generate Programming File”下面的“Configure Device（iMPACT）”圖標(biāo)，打開如圖2.109所示的iMPACT工具。

圖2.109 iMPACT工具

在如圖2.109所示的對(duì)話框里面選擇器件配置的模式，這里選擇邊界掃描模式“Boundary-Scan Mode”，單擊“下一步”按鈕，如圖2.110所示。

圖2.110 邊界掃描模式選擇對(duì)話框

選擇自動(dòng)加載邊界掃描鏈路，單擊完成。

由于開發(fā)板上面的JTAG和PROM下載是在一條鏈路上的，所以會(huì)彈出如圖2.111所示的對(duì)話框，單擊“確定”按鈕就能看見ISE掃描到的開發(fā)板上面的下載鏈，如圖2.112所示。

圖2.111 邊界掃描檢測(cè)結(jié)果對(duì)話框

圖2.112 ISE掃描下載鏈結(jié)果