使用ISE9.1进行电路仿真：构建模16计数器教程

"该资源是关于使用Xilinx ISE 9.1软件进行FPGA设计的教程，重点讲解如何建立仿真、编译和下载设计。教程以创建一个模16计数器为例，展示了从新建项目到实现设计的完整流程，并提供了VHDL代码示例。" 在本教程中，我们将学习如何利用Xilinx ISE 9.1软件进行FPGA设计。首先，我们需要了解软件的基本操作，包括： 1. **新建项目工程**：通过菜单栏的【File】->【New Project】来创建一个新的工程。在这个过程中，我们需要为项目命名并选择合适的保存位置，注意项目名和文件名应避免使用中文或数字开头。 2. **设置参数**：在新建项目对话框中，我们可以配置项目的基本参数，如目标设备、综合工具等。按照提示逐步进行，确保每个选项都符合我们的设计需求。 3. **设计文件的创建**：在项目中添加新的源文件，通过【Project】->【New Source】，选择VHDL Module作为文件类型。文件名需要与项目名不同，以避免冲突。 4. **编写VHDL代码**：在新建的VHDL文件中，我们需要定义实体（entity）和结构体（architecture）。例如，教程中的`cnt16`实体连接了输入时钟`clk`和输出信号`dout`、`dclk1`。在结构体中，我们声明内部信号`clk1`、`q`和`w`，并编写处理过程来实现计数器逻辑。 ```vhdl library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity cnt16 is port( clk : in std_logic; dout : out std_logic_vector(3 downto 0); dclk1 : out std_logic ); end cnt16; architecture Behavioral of cnt16 is signal clk1 : std_logic := '1'; signal q : integer range 0 to 24000000 := 0; signal w : std_logic_vector(3 downto 0) := "0000"; begin dclk1 <= clk1; dout <= not w; -- 设计输入例程 t1: process(clk) begin if clk'event and clk='1' then -- 计数器逻辑实现 end if; end process t1; end Behavioral; ``` 5. **设计编译与仿真**：在源代码完成后，我们需要进行设计编译来检查语法错误和逻辑问题。这可以通过点击工具栏上的“Synthesize”按钮或者在菜单栏选择【Design】->【Synthesize - XST】来完成。编译成功后，可以进行仿真验证。在源代码窗口中设置激励信号的参数，如时钟和期望的输出，然后运行仿真以查看设计是否按预期工作。 6. **设计测试与下载**：在仿真无误后，我们需要生成适配文件并编程到目标FPGA。这通常包括适配（Place & Route）、生成编程文件和下载到硬件设备。在ISE软件中，这些步骤可以通过相应的菜单项或工具栏按钮进行。 通过这个教程，初学者可以熟悉Xilinx ISE 9.1的基本操作，理解FPGA设计流程，以及如何使用VHDL编写和仿真数字逻辑电路。同时，以模16计数器为例，可以加深对时序逻辑和状态机设计的理解。对于后续更复杂的设计，这个基础是必不可少的。