工程師分析實例，帶你走近Xilinx FPGA設計

一.概述

　　本文主要幫助大家熟悉利用ISE進行Xilinx 公司FPGA 代碼開發的基本流程。主要是幫助初學者了解和初步掌握 ISE 的使用，不需要 FPGA 的開發基礎，所以對每個步驟并不進行深入的討論。

　　本文介紹的內容從新建 project 一直到下載到硬件觀察現象為止，涵蓋整個開發過程。考慮到我們的開發一般以 Verilog HDL 或 VHDL 為主，在本文中未介紹原理圖輸入工具和 IP 核使用工具等。這同時是出于為了使文章脈絡更清晰，讓大家更快地學會 ISE 的考慮。關于這些專用工具，可以參看 HELP 或者其他文檔。

　　為了更直觀的理解，我們需要一個實驗平臺，在本文中，采用的是 Digital Power Studio 工作組 FPGA SPARK1.1 綜合開發平臺的 Xilinx 標準型開發系統。如圖 1 所示(圖中為 Altera 子板，只需改成 Xilinx 的即可)。在該開發系統中，所采用的芯片是SPARTANII系列的XC2S200 。

　　
圖1 FPGA SPARK1.1 外觀圖

　　二.實現功能

　　在如上系統中右邊有一個 128×64 帶背光的點陣型液晶。我們的實驗就是用Verilog HDL 編寫一段代碼驅動液晶顯示一個流氓兔。其效果如圖 2 所示：

　　
圖2 點陣液晶上顯示流氓兔的效果圖

　　三.軟件準備

　　本文介紹的是 Xilinx 公司的 ISE 開發環境。現在最新的版本是 ISE7.1，其界與 ISE5.x/ISE6.x 一致。為了更好地進行仿真，還需要安裝 Modsim。但是 ISE本身可以進行仿真，也可以不安裝 Modsim。流程介紹：

　　1.新建項目

　　在開始—〉程序—〉Xilinx ISE 中找到 Project Navigator，點擊打開。也可以通過雙擊桌面上 Project Navigator 的快捷方式打開。ISE 開發環境如圖 3 所示：

　　
圖3 ISE 開發環境

　　圖3 中選擇 File—〉New Project，進入圖 4;

　　
圖4 新建 project 界面

　　在 Project Name 欄輸入項目名稱，Project 中填入該項目的目錄，Project Device Options 中，Device Family 為所用芯片所在系列，Device 為所用芯片，Package為所用芯片的封裝形式(每個芯片可能有不同封裝的幾種，如 XC2S200 有 3 種封裝的)，Speed Grade 為速度等級，Design Flow 為所選用綜合方式(綜合工具

　　和代碼語言)。由于采用的是 FPGA SPARK1.1，采用如圖 5 的設置。

　　
圖5 新建項目的信息輸入

　　其中 XST Verilog 表示采用 ISE 自帶的綜合器，代碼語言為 Verilog HDL，ISE支持其他綜合工具的調用，也支持標準 edif 文件的輸入。XST 是 ISE 自帶的綜合工具，由于 Xilinx 對自身的硬件了解程度比任何第三方軟件開發商都更深，故XST 的綜合性能有自身獨特的優點。

　　點擊 ok，新建項目完成。可以在相應目錄下看到生成的文件。效果如圖 6。如果要更改硬件的設置，可以雙擊圖 6 中模塊視窗內藍色選中的所示對應選單，即可進入 project properties 界面重新進行設置。

　　
圖6 效果圖