ISE FPGA开发教程：从新建工程到综合仿真

"这篇文档详细介绍了使用ISE软件进行FPGA开发的步骤，包括新建工程、生成源文件、语法检查、仿真以及综合等关键环节。针对初学者，它提供了理解ISE工具和FPGA开发流程的基础知识。" 在FPGA设计过程中，ISE（Integrated Software Environment）是一个重要的集成开发环境，用于实现从设计输入到硬件编程的完整流程。以下是对各个步骤的详细说明： 1. **新建工程**: 这是所有设计的起点，通过ISE创建一个新的工程，用户可以设置项目名称、目标器件以及工作目录等参数。工程文件会保存设计的所有相关文件和设置。 2. **生成源文件**: 在工程中，用户可以添加HDL（硬件描述语言）文件，如VHDL或Verilog，这些文件描述了FPGA内部的逻辑功能。此外，还可以利用ISE的Core Generator工具生成IP核，如数字信号处理器(DSP)、RAM块等。 3. **语法检查 (Syntax Check)**: 在开始任何仿真之前，ISE会对源代码进行语法检查，确保代码符合语言规范，没有语法错误。这一步有助于提前发现问题，提高设计效率。 4. **行为仿真 (Behavioral Simulation)**: 通过RTLSimulation（即行为仿真），用户可以在不进行综合的情况下验证设计的功能。这通常使用VHDL或Verilog代码来模拟设计的行为，确保其逻辑功能正确无误。 5. **综合 (Synthesis)**: 综合是将HDL代码转换为门级网表的过程，这个网表描述了设计如何用实际的逻辑门实现。在综合前，需要设置约束，例如管脚约束、时序约束等，指导综合过程。约束文件通常是xcf格式。综合结果会生成一个不可直接运行的网表文件。 6. **后综合仿真 (Post-Synthesis Simulation)**: 经过综合后，可以进行后综合仿真来验证综合后的设计是否满足预期性能。在这个阶段，通常会生成一个专门用于仿真的模型，如在本例中的`cpu_synthesis.v`文件。为了在ModelSim等外部仿真器中进行仿真，需要创建新的工程，并只添加这个仿真模型文件，而非原始的设计文件。 在设计过程中，特别需要注意的是，行为仿真和综合的顺序并不严格，而仿真文件中的实例化语句也需要根据综合后的模型进行相应调整，如将`t_cpu.m_alu.opcode`这样的写法更改为`t_cpu"，以适应综合后的文件。 ISE提供了一个全面的平台，帮助开发者从设计到实现进行有效的FPGA开发。对于初学者来说，理解并熟练掌握这些步骤至关重要，能够帮助他们顺利进行FPGA项目开发。