Xilinx13.1 ISE教程：从入门到FPGA设计实现

"xilinx13.1学习指导文档概述及基于VHDL的ISE设计流程" 在Xilinx ISE 13.1的学习过程中，理解并掌握数字系统设计的流程至关重要。传统数字系统设计通常涉及手动步骤，如设计目标设定、真值表构造、卡诺图化简、逻辑表达式简化、LSI电路实现以及后期的系统调试和验证。然而，随着技术的发展，现代数字系统设计流程已变得更加自动化和高效。 现代设计流程包括设计输入、功能级仿真、逻辑综合、时序仿真、系统调试与验证等步骤。使用VHDL语言进行设计时，这些步骤在ISE 13.1这样的集成开发环境中得以实现。在ISE中，设计者可以创建实体（entity）和架构（architecture），例如在lab1的描述中，定义了三个输入（a, b, c）和一个输出（y）的端口，并实现了a或(c and b)的逻辑功能。 在VHDL的ISE设计流程中，设计步骤包括： 1. **工程建立**：启动ISE 13.1软件，可以选择通过开始菜单或桌面图标打开。然后新建工程，指定工程名称（如counter）和存储位置。 2. **选择器件**：在工程设置中，需选择产品类别、芯片系列、具体型号、封装类型和速度等级。 3. **编写代码**：根据设计需求，编写VHDL代码来描述数字系统，如分频器或计数器。 4. **综合**：将VHDL代码转化为硬件逻辑，这一过程由综合工具（如SynthesisTool）完成，它会优化设计以满足速度和面积的要求。 5. **仿真**：在综合前进行功能级仿真，验证代码逻辑是否正确。之后，综合后的设计还需要进行时序仿真，检查实际运行时的行为。 6. **设计实现**：这包括转换、映射、适配、布局和布线（PAR）等步骤，将逻辑门级表示转化为FPGA内部的CLB（可配置逻辑块）结构。 7. **系统调试与验证**：下载设计到FPGA芯片上，使用示波器、逻辑分析仪等工具观察和验证设计行为。此外，还需要生成PROM文件并下载到PROM中，以便在没有ISE开发环境的设备上运行设计。 8. **用户约束**：在设计过程中，可能需要添加用户约束，以指导工具如何优化设计，如时钟频率、I/O速度等。 通过这个学习文档，初学者将能够了解并实践Xilinx ISE 13.1的基本操作，从新建工程到设计实现，再到下载到FPGA芯片，从而掌握基于VHDL的FPGA设计流程。这一系列步骤对于理解和应用现代数字系统设计方法至关重要，同时也能为后续更复杂的设计打下坚实的基础。