Xilinx ISE 13.1集成开发环境主界面详解及VHDL设计流程

ISE 13.1集成开发环境是Xilinx提供的一款广泛应用于FPGA和CPLD设计的工具，它简化了传统和现代数字系统设计流程。在这款环境下，设计师可以采用VHDL语言进行高级硬件描述语言(HDL)设计，包括设计输入、逻辑综合、时序仿真和系统调试验证等步骤。 首先，主界面由四个关键窗口组成：源文件窗口，用于编辑和管理VHDL源代码；处理子窗口，主要展示设计的实体(entity)和架构(architecture)，如实体lab1is定义了一个有输入(a, b, c)和输出y的逻辑门电路，通过a和b的异或(aor)操作产生y；脚本子窗口允许用户编写和执行脚本，以自动化设计过程；工作区子窗口则是设计过程中的项目管理和配置区域。 在传统数字系统设计流程中，设计者需要人工给出真值表，然后通过卡诺图化简得到最简表达式，再利用LSI电路实现。而在ISE 13.1中，这些步骤大部分可以由软件自动完成，如逻辑综合工具能根据VHDL描述自动转化为逻辑门网络。设计完成后，使用示波器、逻辑分析仪等工具进行系统调试和验证，确保设计的正确性。 现代设计流程则更加依赖于软件工具，例如在VHDL设计阶段，首先创建新工程并指定产品范围、芯片系列、型号等参数。接着，设计输入如三位计数器可以通过编写VHDL代码来实现，经过设计、综合(Translate)、映射(Map)、适配(Fit)等步骤，确保设计符合硬件资源。布局布线(PAR)过程优化设计以提高性能，随后进行时序收敛。在仿真阶段，功能级仿真是对电路行为的检查，逻辑综合后的结果可以在软件中进行验证。 设计下载环节将最终设计下载到目标FPGA或CPLD芯片中，同时可能涉及PROM文件的生成和下载。布局布线的结果会展示在图形化的工具中，以便于工程师进行直观的检查和调整。 ISE 13.1是一个强大的集成开发环境，它极大地简化了数字系统设计的过程，并且在VHDL支持下，实现了从概念到实际硬件的高效转换。通过熟练掌握其各部分功能和流程，设计师可以更专注于创新和优化设计，而非繁琐的手动操作。