FPGA集成开发环境搭建
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。
简述fpga的开发流程
简述fpga的开发流程
简述FPGA的开发流程
FPGA开发流程是由一系列相关步骤组成的。
它可以分为前期设计环境的构建、FPGA及外围电路的设计、FPGA编程、系统烧写和调试等五个主要步骤。
一、构建设计环境
首先，需要构建FPGA的设计环境，安装设计软件，如Xilinx ISE、Quartus等，这些软件可以支持FPGA设计，建立设计环境，提供设计使用。
紧接着，对开发板进行硬件测试，检查硬件是否正常可用，以确保下一步无硬件问题，提高开发效率。
二、FPGA及外围电路设计
接下来进行FPGA及外围电路的设计，设计者可以根据具体需求，使用Verilog HDL或VHDL等语言编写FPGA及外围电路的原理图，经过仿真，验证无误后，进入下一步。
三、FPGA编程
在FPGA及外围电路设计完成后，就可以进行FPGA的编程，即将设计好的原理图编译为FPGA的可烧写文件，如.JED、.BIN等，此时可以使用烧录器进行FPGA编程，将编译加载到目标FPGA芯片中。
四、系统烧录
编程完成后，FPGA芯片可以正常工作，此时需要将系统烧录到FPGA上，使其和外围电路组成完整的系统，以满足应用需求。
五、调试
最后一步是进行系统的调试，这个步骤并不仅仅是测试芯片本身，而是测试整个系统的功能，确保系统能够按照预期工作。
通过以上步骤即可完成FPGA的开发。
FPGA开发平台硬件系统设计及实现
研发设计 I RESEARCH DESIGN樓块图1系统总体设计框图近几年，随着FPGA (可编程逻辑器件）规模的日益增大， 我国数字电路设计取得了迅猛发展，硬件设计环境不断向实 用化、可靠化方向发展，为功能电路设计工作的有序开展提 供了硬件支持。
为此，如何科学设计和实现FPGA 开发平台 硬件系统、不断完善相关功能电路是相关软件开发人员必须思考和解决的问题。
1.系统总体设计FPGA 开发平台硬件系统主要由网 络模块、PS 2接口模 块和U S B 模块等模 块组成，系统总体 设计框图如图1所 示。
为了保证该系 统的运行性能，相关软件开发人员要重视对这些模块的设计与实现，为用户带 来良好的体验感。
1.1网络（D M 900A )模块电路设计网络（DM 900A )作为一种先进的接口芯片，充分利用 了以太网的应用优势，具有以下几种特征：①能够实现物理 层接口的全面集成；②内部含有FIFO 缓存，主要用于对大 量字节的接收和发送：③能够很好地兼容和支持不同类型的 主机工作模式；④在HP 证背景下，能够很好地实现自动翻 转功能和直接互联功能；⑤能够充分利用tcp /tp 加速器的应 用优势，避免CPU 承担过高的存储负担，从而实现对整机 运行性能的全面提高：⑥极大地缩短了读写时间。
总之，在 以太网控制器的应用背景下，相关软件开发人员要严格遵循 相关网络传输标准和要求，从而实现网速的提高和网络环境 的优化。
同时，在对网络模块电路进行科学设计的过程中， 确保该电路能够实现对相关接口的集成和应用，并采用接口 输入的方式将各种接口与芯片进行深度融合，以促进FPGA 开发平台硬件系统向智能化、自动化、信息化方向不断发展。
1.2USB 模块电路设计对于U S B 模块电路而言，为了保证其设计水平，相关软件开发人员要重 视对 CY 7C 68013A 芯片的使用，将 传输速度设置为摘要：随着社会经济水平的不断提高和信息时代的不断发展，FPGA (可编程逻辑器件）在集成电路领域中取得了良好的应用 效果，不仅有效扩大了编程器件电路的数量，还避免了定制电路的局限性，为更好地改进多种逻辑应用功能和结构发挥了 重要作用。
fpga应用开发与仿真
fpga应用开发与仿真FPGA应用开发与仿真引言：FPGA（Field Progamnable Gate Array）是一种集成电路（IC）的类型，它可以根据需要被编程和重新配置。
FPGA的可编程性使得它在许多应用领域都有广泛的应用，包括通信、工业控制、汽车电子、军事等等。
FPGA应用开发与仿真是在FPGA环境中实现设计和验证的重要步骤，本文将详细介绍FPGA应用开发与仿真的步骤和方法。
一、FPGA应用开发1. 设计目标确定：在进行FPGA应用开发之前，首先需要明确设计的目标和需求。
这包括设计的功能、性能要求和资源约束等。
明确的设计目标有助于确保开发过程的有效性和效率。
2. 设计流程规划：设计流程规划是为了确保设计开发的有条不紊进行。
设计流程包括采用何种设计方法（自下而上或自上而下）、设计工具的选择和设计过程中的验证步骤等。
3. 系统设计：系统设计是FPGA应用开发的第一步，涉及确定系统的架构和组件。
在这一阶段，设计者需要根据需求定义模块和接口，并进行系统级仿真验证，在这个阶段，设计者可以使用FPGA的开发板进行初步验证。
4. RTL（Register Transfer Level）设计：RTL设计是FPGA应用开发的核心步骤，他是将系统级设计转化为硬件级设计的阶段。
在这个阶段，设计者使用硬件描述语言（HDL）如VHDL或Verilog编写代码，来描述FPGA 上的逻辑电路和寄存器传输级处理。
RTL设计可以使用各种集成开发环境（IDE）进行验证和仿真。
5. 综合与布局：综合是将RTL级设计转换为门级（Gate-Level）设计的过程。
在这个过程中，设计者需要使用综合软件将RTL代码转换为门级网表，并完成布局。
布局是根据FPGA架构将逻辑元件物理位置分配的过程。
综合和布局的目标是生成一个具有所需功能和性能的可编程逻辑芯片。
6. 静态时序分析：静态时序分析是为了确保设计满足时序约束的一种分析方法。
通过静态时序分析，设计者可以确定设计是否满足电路的时序要求，并对设计进行必要的优化。
FPGAxilinx开发环境Vivado介绍
FPGAxilinx开发环境Vivado介绍Zynq7000中PS和PL进⾏协同⼯作，其性能架构需要更好的开发⼯具和⼿段。
为提⾼设计效率，简化设计流程，Xilinx推出了以知识产权（（Intellectual Property，IP）和系统为中⼼的Vivado设计套件[25-27]。
该套件包括硬件平台设计和开发⼯具Vivado IDE（Vivado Itegrated Development），嵌⼊式开发⼯具Xilinx SDK（Software Development Kit）以及⾼层次综合Vivado HLS（High-Level Synthesis）。
为更好的理解基于Zynq7000的软硬件协同设计流程，⾸先对上述开发⼯具进⾏介绍：（1）Vivado IDE：Vivado IDE将寄存器传输级（Register-Transfer Level，RTL）的电路设计和基于IP核的系统级设计集成在⼀个设计环境中，并且提供了IP集成器和IP封装器等⾼效的设计⼯具，⽤户可以直接调⽤套件提供的IP核，也可以根据⾃⾝需求编写RTL代码，利⽤IP封装器封装后直接例化使⽤。
为⽅便⽤户设计，Vivado IDE⽀持MicroBlaze软处理器的总线接⼝和IP端⼝⾃动连接，编译综合后可直接⽣成PS配置⽂件和PL⽐特流⽂件。
（2）Xilinx SDK：SDK是基于Eclipse平台开发的软件设计⼯具，⽀持Zynq7000系列器件。
SDK⽀持C或C++语⾔，为所有IP核提供驱动程序。
并且SDK内部配备各种软件调试⼯具，⽀持断点设置、单步调试以及内存监控等功能，可以与Vivado IDE内部的集成逻辑分析仪（Integrated Logic Analyzer，ILA）协同调试，提⾼了软硬件协同处理系统的设计效率。
（3）Vivado HLS：Vivado HLS是⼀种算法级的设计⼯具，⽀持C或C++等⾼级编程语⾔。
该⼯具可将实现算法的⾼级编程语⾔转化为RTL 级硬件电路。
FPGA初级入门课程
仿真：使用 Ve r i l o g 仿 真 工具对网表文 件进行仿真， 验证设计是否 符合预期。
综合：使用 Ve r i l o g 综 合 工具将网表文 件综合成门级 网表，用于后 续布局布线和
实现。
布局布线：使 实现：使用 用Verilog布 Verilog实现 局布线工具对 工具将物理级 门级网表进行 网表实现成具 布局布线，生 体的FPGA器 成物理级网表。 件，完成设计。
下载与配置
下
载
FPGA开
发工具
安
装
FPGA开
发工具
配
置
FPGA开
发环境
导
入
FPGA设
计文件
编
译
FPGA设
计文件
下
载
FPGA配
置文件到
目标板
Part Six
FPGA应用实例
LED闪烁控制实例
添加标题
硬件需求：FPGA开发板、LED灯、电阻
添加标题
软 件 需 求 ： F P G A 开 发 环 境 、 Ve r i l o g 语 言
添加标题
扩展应用：可以扩展到其他LED控制应用，如LED条形图、LED点阵显示等
数码管显示实例
数码管简介：由多个发光二极管组成，用于显示数字和字符 数码管驱动：FPGA通过控制数码管的阳极和阴极来显示不同的数字和 字符 实例一：使用FPGA实现数码管动态显示，如倒计时、时钟等
实例二：使用FPGA实现数码管字符显示，如显示文字、图标等
仿真验证：使用仿真工具， 对VHDL代码进行仿真验 证
综合优化：对VHDL代码 进行综合优化，提高性能 和可靠性
布局布线：将优化后的 VHDL代码布局布线到 FPGA芯片上
Libero_SoC集成开发环境使用教程
© 2013 Microsemi Corporation.
Power Matters
14
Libero SoC 设计流程
Create design有3种方法创建你的设计： 1、system builder. 2、smart design . 3、verilog 或 VHDL
有3种类型的约束： 1、IO约束：创建/导入已有的约束文件。 2、floorplan 约束：创建/导入已有的约束 文件。 3、timing约束：创建/导入已有的约束文 件。
• • • • • •
指定要求的最小时钟周期. 设置输入输出端口时序信息. 定义指定路径的最大延迟. False路径分析. 多周期路径分析. 指定端口的外部附载.
© 2013 Microsemi Corporation.
Power Matters
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Implement Design : Synthesize
Libero SoC 工程样例 Libero SoC License 管理
© 2013 Microsemi Corporation.
Power Matters
2
目标
熟悉Libero SoC设计流程. 熟悉Libero SoC设计流程中各个环节的使用工具. 熟练使用Libero SoC集成开发环境进行基于FPGA的设计.
Power Matters
31
Implement Design:Verify Post-Synthesis Implementation (综合后仿真)
功能仿真，是在布局布线之前进行的，旨在验证用户设计的
逻辑功能的正确性。
软件工具已经默认的对这些源文件进行 了关联。
在激励文件中,选择一个testbench文 件,然后添加到Associated Stimulus files.
fpga实训报告
fpga实训报告一、引言FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑集成电路，通过在硬件设计中使用现场可编程的逻辑门阵列，实现了对硬件电路的灵活配置和重构。
FPGA广泛应用于数字信号处理、通信系统、嵌入式系统等领域。
本篇报告将介绍我在FPGA实训过程中的学习和实践成果。
二、实训目标本次FPGA实训的主要目标是通过学习和实践，掌握FPGA的基本原理和设计流程。
具体的实训内容包括FPGA的基本结构、开发环境的搭建、逻辑电路的设计与实现等。
三、FPGA基本原理1. FPGA的结构FPGA由可编程逻辑单元（CLB）、输入/输出块（IOB）、全局时钟网络（GCLK）、可编程互连网络等构成。
可编程逻辑单元是FPGA的核心，用于实现逻辑功能；输入/输出块用于与外部系统进行数据交互；全局时钟网络用于传播时钟信号；可编程互连网络用于连接逻辑单元和输入/输出块。
2. FPGA的编程语言FPGA的设计可以使用硬件描述语言（HDL）进行开发。
常用的HDL语言有VHDL和Verilog，开发者可以根据需求选择适合的语言进行设计。
四、实训步骤1. 搭建开发环境在开始实训之前，需要搭建好FPGA的开发环境。
首先，安装相应的开发软件，并配置开发板的驱动程序。
接着，将开发板与计算机连接，并确认连接成功。
2. 设计逻辑电路在FPGA实训中，我首先根据实际需求设计了一组逻辑电路。
通过使用VHDL语言，我实现了数字信号的采样和滤波功能。
为了验证设计的正确性，我使用仿真工具进行了逻辑电路的模拟。
3. 烧写程序设计完成后，我将设计好的逻辑电路通过编译器生成可烧写文件。
然后，将可烧写文件烧写到FPGA芯片中，使其能够正确运行设计好的逻辑电路。
五、实训成果通过本次FPGA实训，我深入了解了FPGA的基本原理和设计流程，掌握了VHDL语言的使用，熟悉了FPGA开发环境的搭建和操作。
最终，我成功实现了一组逻辑电路的功能，并通过烧写程序在FPGA上进行了验证。
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ISE中可直接调用ModelSim仿真，也可以独立使 用ModelSim进行仿真。
嵌入式系统工程系
ModelSim的安装与配置
ModelSim for Windows常用版本
5.xX 6.0X 6.1X 6.2X … 6.5X 已经较少使用，仿真速度较慢 （X标号为a, b, c, d …） 20,000美元
章集成开发环境基础
嵌入式系统工程系
集成开发环境建立 ISE的安装与配置 ModelSim的安装与配置 Synplify的安装与配置 ChipScope的安装与配置
嵌入式系统工程系
ISE的安装与配置
ISE for Windows主要版本
ISE 4.x，ISE 5.x ISE 6.3 ISE 7.1.4 已经很少使用 testbench变为.v文件 面向中低端芯片的成熟工具 可支持Virtex 4, 支持中文注释 ISE 8.2 较稳定的集成开发环境 ISE 9.1 规模急剧增大，后继版本10G以上 ISE 10.x 支持Virtex 5 ISE 12.x 支持Virtex 6，适用windows 7系统 售价约3,000美元 注：ISE对主机硬件配置要求较高
选择完整版安装
嵌入式系统工程系
ModelSim的安装与配置
按提示安装
嵌入式系统工程系
ModelSim的安装与配置
同样不能安装在中文路径下
嵌入式系统工程系
ModelSim的安装与配置
安装此步骤时一定要选“否”，否则后续无法完 成，只能重新安装
嵌入式系统工程系
ModelSim的安装与配置
嵌入式系统工程系
ISE的安装与配置
ISE 7.1 的安装与配置（后继版本类似）
1）检查系统时间正常； 1）三张光盘按顺序安装； 2）安装7.1.4的补丁，只有增加此补丁才可以支持 Virtex 4系列芯片。
嵌入式系统工程系
ISE的安装与配置
按照提示安装
嵌入式系统工程系
ISE的安装与配置
嵌入式系统工程系
ModelSim的安装与配置
1）修改配置文件
将安装目录下的modelsim.ini文件 的只读属性去掉，否则生成的仿真 库无法添加到配置文件中。
2）创建仿真库目录
在安装目录下新建目录 /Xilinx/Verilog 一个二级目录 （理论上目录名称和位置可以任意， 映射正确即可）
嵌入式系统工程系
ISE的安装与配置
ISE 简介
XILINX公司的FPGA集成开发环境； 包括设计输入、仿真（Simulate）、综合（ Synthesize）、 布局布线（Place & Route）、生成BIT文件、配置、在线 调试等功能； 支持多种第三方工具：ModelSim，Synplify等； ISE 用 于 FPGA 逻 辑 设 计 开 发 ， 如 需 使 用 XILINX 芯 片 的 PowerPC或MicroBlaze嵌入式处理器，则使用EDK工具。
嵌入式系统工程系
ModelSim的安装与配置
ModelSim简介
Mentor公司的HDL语言仿真软件； 唯一的单内核支持VHDL和Verilog混合仿真的仿真器； 对SystemC直接支持，和HDL任意混合； 支持SystemVerilog的设计功能； 分几种不同的版本：SE、PE、LE和OEM：
后续几步可任意选择
嵌入式系统工程系
ModelSim的安装与配置
License选择Close ，不要使用向导生成，此时 先不要运行ModelSim
嵌入式系统工程系
ModelSim的安装与配置
配置License
新 建 一 个 License 目 录 ， 例 如 C:\flexlm 将 license.dat 复制到此目录 下 注：早期版本需要配置系统环 境变量，6.0以后版本不需要
3）运行ModelSim，设置库路径
嵌入式系统工程系
ModelSim的安装与配置
选择我们所新建的目录为仿真库目录
嵌入式系统工程系
ModelSim的安装与配置
目的是生成三个库
unisims_ver simprims_ver XilinxCoreLib_ver 下面以unisims_ver为 例，介绍编译方法
接受许可
嵌入式系统工程系
ISE的安装与配置
嵌入式系统工程系
ISE的安装与配置
嵌入式系统工程系
ISE的安装与配置
输入序列号
嵌入式系统工程系
ISE的安装与配置
安装路径不允许中文路径
嵌入式系统工程系
ISE的安装与配置
默认设置即可
嵌入式系统工程系
ISE的安装与配置
嵌入式系统工程系
ISE的安装与配置
确认安装
嵌入式系统工程系
ISE的安装与配置
后两张光盘按照同样的步骤安装在同一目录下。
安装补丁 ，按提示安装即可。
IP补丁为可选，解压覆盖即可
嵌入式系统工程系
ISE的安装与配置
启动 ，注意检验启动提示版本是否为7.1.4
嵌入式系统工程支持Windows 7平台）
注：1）各个二级版本号不同版本间仿真库不通用； 2）功能和使用方法基本相同。
嵌入式系统工程系
ModelSim的安装与配置
ModelSim 6.0D的安装与配置
注意：安装前必须检查系统时间是否正常，使用时不 允许时间回调
嵌入式系统工程系
ModelSim的安装与配置
检查License
启动ModelSim
嵌入式系统工程系
ModelSim的安装与配置
启动成功界面
嵌入式系统工程系
ModelSim的安装与配置
ModelSim仿真库的配置
前面只完成了软件的安装，SE版本不包含专门Xilinx FPGA的仿真库；（XE版本包含） 需要手工编译仿真库，此过程较为复杂； 如果二级版本号相同（如6.0d和6.0e），可以直接从 已配置好的系统中进行复制，并进行库的映射； 先安装ISE，才能进行仿真库的编译。