Xilinx FPGA设计：从RTL级到后仿真的流程解析

"FPGA后仿真流程" 在FPGA设计中，后仿真是一个至关重要的环节，它确保设计在实际硬件上的行为符合预期。后仿真通常在完成综合和实现过程之后进行，考虑了门级延迟和布局布线的影响，使得仿真结果更加接近实际FPGA的性能。 1. **时序仿真**： 时序仿真关注的是设计中的信号传播时间，它不仅包含了HDL代码在综合后转换成的门级逻辑的延迟，还涵盖了在布局布线阶段引入的连线延迟。这种仿真方式能够帮助设计者评估电路的时序性能，例如能否满足建立时间和保持时间的要求。 2. **综合（Synthesize）**： 综合是将高级语言描述（如VHDL或Verilog）转换为门级逻辑表示的过程。这个阶段生成的仿真模型可以用于后仿真，它包含基本逻辑门和存储元素，如触发器和RAM。 3. **实现（Implement）**： 实现阶段包括翻译、映射和布局布线。翻译和映射处理逻辑优化，而布局布线确定逻辑元素在FPGA芯片上的物理位置并连接它们，这一步会产生实际的时序信息。布局布线后的仿真模型最适合用于时序仿真，因为它考虑了连线延迟。 4. **ModelSim仿真**： ModelSim是一款常用的FPGA仿真工具，用于行为级、RTL级以及后仿真。在RTL级仿真中，设计的逻辑功能被验证；而在后仿真中，除了验证功能外，还会检查时序性能。在ModelSim中，创建新项目、添加源文件、编译、装载文件、设置波形观察以及运行仿真都是必要的步骤。 5. **FPGA开发流程**： 设计通常从行为级开始，然后是RTL级仿真，接着是综合，最后进行后仿真。如果后仿真通过，意味着设计在FPGA上运行的可能性很大。在这个过程中，设计师需要不断地检查和修改设计，直到满足所有时序和功能需求。 6. **ISE ProjectNavigator**： Xilinx的ISE（Integrated Software Environment）提供了一个集成的开发环境，其中包括项目导航器，用于创建和管理FPGA项目。在后仿真阶段，用户需要在ISE中新建项目，选择合适的器件，并设置综合和实现参数，以便生成用于后仿真的网表文件。 7. **后仿真准备**： 在ISE中完成综合和实现后，生成的网表文件可以导入到ModelSim中进行后仿真。这涉及到选择适当的器件库，设置仿真时钟和其他参数，以确保仿真条件与实际FPGA环境一致。 总结来说，FPGA的后仿真流程是确保设计能够在目标硬件上正确、高效运行的关键步骤。它结合了综合和实现的结果，通过ModelSim等工具进行功能和时序验证，为设计的最终部署提供了信心。