VHDL设计实战：ISE 13.1集成环境介绍与步骤详解

本文档主要介绍了Xilinx ISE集成开发环境14.1的主界面构成及其在现代数字系统设计流程中的应用。首先，回顾了传统和现代数字系统设计的区别，强调了自动化的工具在设计中的重要作用，如功能级仿真、逻辑综合、时序仿真等。在设计过程中，以VHDL语言为例，详细解释了如何通过ISE进行系统设计： 1. **主界面介绍**：ISE14.1的主界面由源文件窗口、处理子窗口、脚本子窗口和工作区子窗口组成，这些窗口分别用于代码编辑、处理命令、编写脚本和管理设计项目。 2. **设计流程**： - **传统设计流程**：包括人工给出真值表、卡诺图化简、手工实现LSI电路以及手动调试和验证。 - **现代设计流程**：以VHDL为基础，涉及设计输入、功能级仿真、逻辑综合、时序仿真、布局布线和系统下载。例如，通过编写entity和architecture部分的VHDL代码，如`entitylab1is`，实现逻辑功能如3位计数器（`y<=aor(candb)`）。 3. **VHDL设计步骤**： - **启动ISE13.1**：可通过开始菜单或桌面图标快速启动。 - **新建工程**：通过`NewProject…`创建名为`counter`的新工程，并设置工程属性，如产品类别、芯片系列、型号、封装、速度信息以及所选的综合和仿真工具。 - **设计内容**：具体步骤包括建立工程、设计三位计数器、综合并检查结果、仿真验证、分频器设计、添加用户约束、查看布局布线结果、下载到FPGA、生成和下载PROM文件。 4. **综合与仿真**：在VHDL设计完成后，通过一系列工具进行编译（Translate）、映射(Map)、适配(Fit)和布局布线(PAR)，确保逻辑正确性和性能。最终，通过配置文件加载，可以利用示波器、逻辑分析仪等工具观察设计的运行情况，同时验证计算机自动完成的时序收敛。 在整个设计流程中，VHDL编程语言作为核心，使得设计过程更加高效且可复用，而ISE提供了一个全面的平台来整合这些步骤，显著提高了现代数字系统设计的效率和精度。