VHDL语言ISE13.1集成开发环境：从创建工程到FPGA设计全流程详解

本文档详细介绍了ISE 13.1集成开发环境的主界面以及针对现代数字系统设计的VHDL语言流程。首先，从传统和现代数字系统设计流程的对比开始，强调了人工设计的繁琐和计算机自动化的高效。传统流程涉及真值表给出、卡诺图化简、LSI电路实现和手工调试验证，而现代流程则包含了设计输入、功能级仿真、逻辑综合、时序仿真、适配和布局布线等多个步骤。 在ISE 13.1中，主界面被分为四个核心部分：源文件窗口用于存放VHDL源代码；处理子窗口是设计过程的核心，如上文提到的entity（结构体）和architecture（架构）定义，如entitylab1is的示例，展示了一个简单的计数器模块的结构；脚本子窗口可能用于编写和执行自动化任务的脚本；工作区子窗口则可能显示当前项目的状态和设置。 基于VHDL语言的ISE设计流程非常明确，包括了以下关键步骤： 1. 启动ISE 13.1：通过开始菜单或桌面图标快捷方式启动。 2. 新建工程：通过“NewProject…”创建一个新的工程项目，例如命名为“counter”，并指定工程目录、产品类别、芯片系列、型号、封装、速度、综合工具和仿真工具等。 3. 设计输入：在新工程中，设计者会编写三位计数器和分频器的VHDL代码，如上面的architecturertloflab1is部分所示。 4. 设计过程：进行设计综合，查看综合结果，确保逻辑正确性。接着，进行计数器设计的仿真，模拟其行为。 5. 用户约束和实现：添加任何必要的约束以优化设计，如时序、功耗等。 6. 布局布线：使用ISE的自动布局和布线工具，进行物理实现。 7. 下载设计：将最终设计下载到目标FPGA芯片，或者生成PROM文件。 8. 软件观察：使用示波器、逻辑分析仪等工具观察实际运行的结果，进行系统调试和验证。 整个过程展示了如何在ISE 13.1中利用VHDL进行数字系统设计，从设计概念到实际硬件实现的全程指导，使得学习者能够逐步掌握这个强大的开发工具。