FPGA系统性学习笔记连载_Day2-3开发流程篇之ISE 14.7

FPGA系统性学习笔记连载_Day2-3开发流程篇之ISE 14.7

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连载《叁芯智能fpga设计与研发-第2-3天》 【工程建立、verilog代码编写、分析综合、仿真、程序下载、程序固化】之 ISE 14.7

原创作者：紫枫术河 转载请联系群主授权，否则追究责任

这篇文章记录《xilinx SPARTAN-6 》 系列的基本开发流程（我用的是ISE 14.7）

一、建立工程

1、打开ISE的新建工程向导

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2、选择工程存放位置为isepri目录，名字为and_gate2_1

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3、选择Spartan6系列的XC6SLX9芯片，封装为TQG144，仿真工具选择Isim，语言选择verilog，VHDL的语法标准选择2000版本，93版本比较老

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4、点击下一步

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5、鼠标右键，and_gate2_1，在弹出的列表框选择添加源文件，将我们之前写的设计文件添加进来

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6、在弹出的对话框选择OK

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7、选中and_gate2_1.v设计文件后，在双击综合按钮 Synthesize，软件会进行语法分析

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8、点击左侧View RTL Schematic选项查看生成的寄存器传输级示意图（从图片可以看出是2输入与门）

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8.1、在弹出的对话框选择顶层模块

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8.2、确定后会出一个RTL示意图

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8.3、双击方框内的区域，会看到而输入与门的等效电路图

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9、点击左侧的布局布线选项

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10、点击左侧的芯片规划器选项

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11、打开后可以看见这个界面，图中黑色的小点都是芯片的寄存器，右侧是该verilog代码设计的模块的信号引脚列表

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12、双击引脚列表的a信号，会自动搜索芯片的布局位置，如图中所示的信号b

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13、双击红色区域后，会显示FPGA内部使用的逻辑资源，图中蓝色的线表示实际所用的资源，可以看出2个输入，1个输出

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14、添加之前我们写的仿真文件

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15、再弹出的对话中，主要文件类型选择Simulation

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16、按照图示，对仿真文件进行语法分析，注意一定要选择Simulation，然后点击仿真脚本，最后双击语法检查

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17、进行仿真按照下图，打开Isim仿真界面

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18、打开的仿真波形界面如下

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19、单击全局缩放按钮，对波形缩小在当前屏幕范围内，观察波形

输入 0 0 ->0 0 1 ->0 1 0->0 1 1->1，可以得出结论设计的2输入与门仿真正确

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20、分配引脚，当我们设计的逻辑经过仿真没有问题，就可以分配引脚下班验证

20.1、给工程创建一个ucf文件(user config file)，用来分配引脚

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20.2 我们用2 个按键模拟与门的输入信号，用1个led模拟 与门的输出信号，查看原理图得知 key0(pin83) key1(pin82) led0(pin74)

在Site位置双击，输入P93回车，依次类推，注意修改完成后，必须要点击保存

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21、分配完成后再次执行步骤7分析综合，右键选择Rerun

22、综合完成后，进行布局布线

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23、打开程序烧写工具iMPACT

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23.1、打开烧写工具后，将仿真器接上，板卡上电，然后单击Boundary Scan 按钮进行扫描板卡

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23.2、根据提示右键单击Initialize Chain

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23.3、发现报错了找不到芯片

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23.4、通过上网发现，是因为安装了vivado导致的驱动冲突，执行下面的步骤

1、以管理员运行CMD命令行进入ISE的安装目录

cd D:\xilinx_ise_design_suite_14.7\14.7\ISE_DS\ISE\bin\nt64

2、执行卸载驱动命令

wdreg -compat -inf windrvr6.inf uninstall

3、执行驱动安装命令

wdreg -compat -inf windrvr6.inf install

23.5、上面的方法都试了还是不行，最后解决的方法很简单，在设备管理器将Xilinx的默认驱动删掉，红色的一定要勾选，否则不成功

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23.6、然后再重新插拔usb设备，会自动安装，这样就好了

23.7、由于我后来装了viado2017.4，导致驱动有冲突， 解决的办法是卸载驱动和上面一样，然后进入ise安装目录的驱动文件夹，手动安装驱动，主要安装之前必须要断开仿真器

D:\xilinx_ise_design_suite_14.7\14.7\ISE_DS\common\bin\nt64

以管理员身份安装install_drivers.exe驱动即可

23.7、识别到芯片后，弹出一个对话框，单击YES，会提示添加一个配置文件，我们这里选择and_gate2_1.bit文件，然后点击OPEN

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23.8、点击open后还会弹出一个对话框，这个意思是我的配置文件是XC6SLX4，但是我的芯片是XC6SLX9，所以我的工程芯片选错了，这里我改一下芯片就不会有这个提示

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23.9、修改芯片后，重新添加文件会下面的提示，意思是我们是否要添加一个flash的存储器，我们选择No

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24.0、点击NO后弹出一个对话框，我们单击Cancle

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24.1、程序烧写，在xilinx芯片上右击，在弹出的列表中选择Program，当下载完成后会出现Program Succeeded的提示字符

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25、硬件验证，通过按键测试输入信号和led灯与设计一致

26、程序固化、FPGA是基于SRAM设计的，所以程序掉电丢失，需要将程序烧写进flash里

27、先生成可烧写进flash的文件，ISE 是产生mcs文件

28、单击创建PROM文件按钮

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29、弹出一个产生mcs的配置界面，按照图示的标识进行配置，然后点击OK

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30、点击ok后，会弹出一个对话框，提示添加一个设备文件，意思是用什么文件来生成mcs文件，单击OK

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31、点击OK后，会弹出对话框，提示选择文件，我们选择and_gate2_1.bit

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32、单击打开后，会弹出一个对话框，提示是否添加另外一个设备文件，我们选择NO

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33、单击NO，会弹出对话框，提示我们已经完成设备文件配置，点击OK

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34、点击OK后，回到了开始的烧写程序界面，这时候点击生成文件按钮

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35、当生成文件后，会有相应的提示字符

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36、可以在文件夹里找到刚生成的文件

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37、给fpga添加一个FLASH存储器，在FPGA芯片上右击，在弹出的列表中选择Add SPI/BPI Flash

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38、在弹出的文件对话框中选择and_gate2_1.mcs

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39、点击打开后，会弹出一个对话框，选择spi的型号，这里选择SPI PROM，M25P16（flash根据板子的型号更改），位宽1（根据板子型号更改），然后点击OK

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40、完成上述步骤后，会发现FPGA芯片上面，多了一个FLASH芯片

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41、程序固化，右键点击FLASH设备，在弹出的列表选择Program

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42、在弹出的对话框，选择OK即可

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43、等到进度条100%，即固化成功，会有成功提示符

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