FPGA设计全攻略：从Modelsim到Synplify.Pro

"FPGA设计全流程.pdf" 在FPGA设计中，流程通常包括多个关键步骤，如仿真、综合、实现和验证。以下是对标题和描述中所述知识点的详细说明： 一、Modelsim编译Xilinx库 Modelsim是一款广泛使用的硬件描述语言(HDL)仿真器，用于测试和验证FPGA设计。在开始FPGA设计之前，首先需要编译Xilinx的库，这些库包含了Xilinx FPGA器件的模型和功能模块。以下是如何操作的步骤： 1. 创建库目录：在Modelsim安装路径下创建一个名为“XilinxLib”的文件夹。 2. 更改工作目录：启动Modelsim后，通过“File”菜单的“Change Directory”选项切换到“XilinxLib”目录。 3. 编译库：需要编译的库包括“simprims”、“unisims”和“XilinxCoreLib”。这些库文件位于Xilinx安装路径下的“verilog/src”目录。 4. 在Modelsim的“Workspace”窗口中创建新库“Xilinx_CoreLib”。 5. 逐一编译库文件：使用“Compile”菜单，选择相应的库文件目录，并指定编译目标为“Xilinx_CoreLib”。 二、调用Xilinx CORE Generator CORE Generator是Xilinx提供的工具，用于生成定制化的IP核，可以是参数化或预定义的IP。以下是如何使用CORE Generator创建IP核： 1. 启动CORE Generator：通过Xilinx ISE或独立运行，根据设计需求选择合适的IP核。 2. 选择IP核：在CORE Generator界面中，浏览或搜索所需的IP核，如PLL、串行通信接口等。 3. 配置IP核：根据设计需求，对IP核进行参数配置，如工作频率、数据宽度等。 4. 生成IP核：完成配置后，点击生成，CORE Generator会自动生成对应的VHDL或Verilog代码以及相关的约束文件。 5. 导入到设计：将生成的IP核文件导入到FPGA设计项目中，与自定义逻辑一起进行综合和实现。 三、Synplify.Pro综合HDL和内核 Synplify.Pro是Synplicity公司（现已被Synopsys收购）的一款高级HDL综合工具，它可以将行为级或门级的HDL代码转换成适合FPGA的目标设备的网表。以下是Synplify.Pro的使用流程： 1. 配置Synplify.Pro：设置目标FPGA器件、库路径等。 2. 添加源文件：导入设计的HDL代码和CORE Generator生成的IP核代码。 3. 综合规则设定：定义综合策略，如面积优化、速度优化等。 4. 运行综合：执行Synplify.Pro的综合命令，生成网表文件。 5. 分析结果：查看综合报告，包括逻辑资源使用情况、时序分析等。 四、综合后的项目执行 综合完成后，需要在ISE或其他实现工具中进行后续步骤： 1. 读取网表：将Synplify.Pro生成的网表导入到ISE项目中。 2. 布局布线：ISE会根据网表进行逻辑资源分配和物理连接，生成位流文件。 3. 时序分析：检查设计是否满足时序要求，如最大时钟周期等。 4. 功能仿真：在综合后，可以再次进行功能仿真以验证实现后的设计是否符合预期。 五、不同类型结构的仿真 在设计流程中，仿真通常分为单元级仿真、模块级仿真和系统级仿真： 1. 单元级仿真：验证单个IP核或模块的功能。 2. 模块级仿真：组合多个模块进行联合仿真，检查模块间的交互。 3. 系统级仿真：包含整个设计的仿真，包括外设、存储器和其他系统组件，确保整个设计在实际系统环境中的正确性。 通过以上步骤，可以完成一个完整的FPGA设计流程，确保设计的正确性和高效性。在实际工程中，可能还需要进行额外的调试、优化和验证，以达到最佳的设计性能。