传统与现代数字系统设计流程对比-Xilinx ISE13.1实践

"这篇资料主要介绍了传统数字系统设计流程与现代数字系统设计流程，并通过Xilinx ISE 13.1工具，详细讲解了基于VHDL语言的FPGA设计流程，包括工程创建、设计输入、功能仿真、逻辑综合、时序仿真、布局布线、设计实现和下载等步骤。" 在传统数字系统设计流程中，首先确定设计目标，然后人工编写真值表，通过化简卡诺图得到最简布尔表达式。这一过程涉及到布尔代数和逻辑门电路的知识，如AND、OR、NOT等基本逻辑运算符。接下来，利用这些简化后的表达式来设计和搭建LSI（Large Scale Integration）电路，最后进行系统调试和验证，确保设计的正确性。 现代数字系统设计流程则更加自动化，以Xilinx ISE 13.1为例，设计者首先定义设计目标和输入，接着进行功能级仿真，验证设计的功能是否正确。然后，使用逻辑综合工具将高级语言描述（如VHDL或Verilog）转换为门级网表，这一步涉及到优化和时序分析。接下来的时序仿真检查设计在实际时钟速度下的行为。设计完成后，进入布局布线阶段，包括转换、映射、适配和PAR（Place and Route），这一过程由软件自动完成，以实现最佳的硬件资源分配和布线。最后，生成配置文件，下载到FPGA或CPLD中，并通过示波器、逻辑分析仪等工具进行调试和验证，确保时序收敛。 在基于VHDL语言的ISE设计流程中，设计者需要启动ISE13.1软件，创建新工程，选择产品范围、芯片系列、型号、封装和速度等级，以及指定综合和仿真工具。接着，设计者可以编写VHDL代码，例如设计一个3位计数器和分频器，进行设计综合和仿真，添加用户约束，进行布局布线，最终将设计下载到FPGA芯片或生成PROM文件。 通过以上流程，读者可以了解到数字系统设计从概念到实现的全过程，以及如何利用现代EDA工具进行高效的设计和验证。这种知识对于电子工程、计算机工程和相关领域的专业人士至关重要，有助于他们理解和掌握数字系统设计的核心技术。