"该教程是针对Xilinx 7系列FPGA的基础入门,特别是关于LPC1768的管脚约束文件优化和Bit文件生成的教程。内容包括如何在Vivado软件中进行综合、执行和生成Bit文件的步骤,以及如何通过添加特定代码来优化管脚约束文件,以减小Bit文件大小并提升加载速度。教程适用于初学者,旨在教授Verilog语法、Vivado工程创建、仿真软件和逻辑分析仪的使用。"
在Xilinx的FPGA设计中,管脚约束文件是至关重要的,它定义了芯片引脚与设计逻辑之间的映射关系。在ZYNQ FPGA的设计过程中,为了实现更高效的配置,可以在管脚约束文件中添加如下的代码来优化Bit文件:
1. `#bit compress`:这行注释表示启用位流压缩。`set_property BITSTREAM.GENERAL.COMPRESS TRUE [current_design]` 这条命令将当前设计的位流压缩设置为真,这意味着生成的Bit文件会进行压缩,从而减小其存储占用,提高加载速度。
2. `set_property CFGBVS VCCO [current_design]`:此命令设置配置电压源为VCCO(配置电源电压),这是Xilinx FPGA配置期间使用的电源电压。
3. `set_property CONFIG_VOLTAGE 3.3 [current_design]`:这个设置指定了配置电压为3.3伏,确保FPGA在上电时能够正确地配置。
在完成管脚约束文件的编辑后,需要进行以下步骤来编译并生成Bit文件:
1. **Step1: 综合**:在这个阶段,VHDL或Verilog代码被转换成门级逻辑,形成一个逻辑网络图。
2. **Step2: 执行**:执行阶段是对综合结果进行优化,以提高速度、面积或功耗等性能指标。
3. **Step3: 产生Bit文件**:最后一步是将优化后的设计转化为硬件可读的位流文件(Bit文件)。这一步骤包含了布局布线的过程,将逻辑网络图映射到实际的FPGA物理资源上,并生成最终的配置数据。
这个基础教程特别适合对FPGA感兴趣的初学者,通过学习,他们可以快速掌握Verilog语言基础,Vivado工具的使用,包括如何新建工程、进行仿真以及使用逻辑分析仪。同时,教程也提醒用户,如果使用不同型号的开发板或FPGA芯片,需要相应地调整管脚定义和配置。
教程的作者是常州一二三/溧阳米联电子科技有限公司,提供了配套的硬件、软件开发服务和自学教程,覆盖了从基础到进阶的FPGA学习路径。提供的实验包括流水灯、按键和HDMI接口测试,这些实践项目有助于巩固理论知识,并且让初学者能够快速上手。教程使用的软件版本为Vivado 2017.4。