XILINX ISE 13.1教程：VHDL数字系统设计与实现

"这篇教程介绍了XILINX的ISE13.1集成开发环境，着重讲解了主界面的各个子窗口，包括源文件窗口、处理子窗口、脚本子窗口和工作区子窗口。同时，文章通过对比传统与现代数字系统设计流程，展示了现代流程中的VHDL语言在ISE中的应用，涵盖了从设计输入、仿真、逻辑综合、时序仿真到布局布线的全过程。教程还具体指导了如何使用ISE13.1进行数字系统设计，包括工程创建、计数器和分频器的设计、用户约束的添加、设计实现、布局布线、设计下载以及PROM文件的生成与下载等步骤。" 正文: ISE13.1是XILINX公司提供的一款强大的集成开发环境，用于设计和实现基于FPGA和CPLD的数字系统。该环境提供了完整的硬件描述语言（HDL）支持，如VHDL，使得设计者可以高效地完成从概念到硬件的转换。 在ISE13.1的主界面中，四个关键的子窗口扮演着不同的角色： 1. **源文件窗口**：这是设计者编写和管理VHDL代码的地方，包含了工程中所有的源文件，如实体定义、架构实现、库引用等。 2. **处理子窗口**：这里显示了设计流程中的各种操作，如编译、综合、实现等步骤的状态，设计者可以跟踪整个设计流程。 3. **脚本子窗口**：提供了编写和执行Tcl或Perl脚本的平台，用于自动化设计流程，提高工作效率。 4. **工作区子窗口**：显示了当前工作空间的信息，包括设计项目、工程设置、报告等。 在现代数字系统设计流程中，VHDL语言的使用大大简化了设计过程。从设计目标开始，设计者可以利用VHDL编写描述系统功能的源代码，例如在示例中创建了一个计数器和分频器。通过**功能级仿真**，确保代码逻辑的正确性。接着，**逻辑综合**将高级语言转化为门级逻辑，这一阶段可能涉及到优化以提高性能。然后是**时序仿真**，检查在实际时钟周期下的行为。在满足时序约束后，进入**设计实现**阶段，包括**映射(Map)**、**适配(Fit)**和**布局布线(PAR)**，将逻辑电路布局到物理FPGA资源上。最后，生成**配置文件**并下载到FPGA芯片，进行硬件验证。 教程详细指导了如何使用ISE13.1进行数字系统设计，首先是从启动软件开始，可以选择从开始菜单或桌面快捷方式打开。接着是**新建工程**，设定工程名称、位置、目标器件参数等，并选择相应的综合工具和仿真工具。在工程中，可以创建VHDL源代码，如计数器和分频器的设计，通过**设计综合**和**仿真**来验证设计功能。当设计满足需求后，添加**用户约束**以指导实现过程。在完成**布局布线**后，可以将设计下载到FPGA进行硬件测试，同时生成PROM文件，用于将设计固化到非易失性存储器中。 这个教程全面地介绍了使用ISE13.1进行VHDL设计的全过程，对于初学者理解和掌握FPGA设计有着极大的帮助。通过学习，设计者能够熟练地运用ISE工具，实现从逻辑设计到硬件实现的完整流程。