- 6.9 典型實例12：增量式設計(Incremental Design)演示
6.9.1 實例的內容及目標
1.實例的主要內容
6.7節對增量式設計這一方法的基本概念和流程做了全面的介紹。本節將以一個具體的實例幫助讀者熟悉增量式設計的操作流程。
本實例的源代碼參見隨書光盤Example6.9。此程序為PC機通過串口向SRAM寫入數據，再由FPGA從SRAM中讀取數據通過串口將其送到PC機。
本實例的重點在于設計過程中是如何應用增量式設計的，而不是如何實現程序本身的功能。
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FPGA ISE
- 6.8 典型實例11：ChipScope功能演示
6.8.1 實例的內容及目標
1.實例的主要內容
本節通過一個簡單的計數器，使用ChipScope的兩種實現流程，基于Xilinx開發板完成設計至驗證的完整過程。本實例的工作環境如下。
· 設計軟件：ISE 7.1i。
· 綜合工具：ISE自帶的XST。
· 仿真軟件：ModelSim SE 5.8C。
· 在線調試：ChipScope Pro 8.2i。
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FPGA ISE
- 6.7 片上邏輯分析儀(ChipScope Pro)使用技巧
在FPGA的調試階段，傳統的方法在設計FPGA的PCB板時，保留一定數量的FPGA管腳作為測試管腳。在調試的時候將要測試的信號引到測試管腳，用邏輯分析儀觀察內部信號。
這種方法存在很多弊端：一是邏輯分析儀價格高昂，每個公司擁有的數量有限，在研發期間往往供不應求，影響進度;二是PCB布線后測試腳的數量就確定了，不能靈活地增加，當測試腳不夠用時會影響測試，測試管腳太多又影響PCB布局布線。
ChipScope Pro是ISE下
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FPGA ISE
- 6.6 增量式設計(Incremental Design)技巧
本節將對ISE下增量式設計做一個全面的介紹。FPGA作為一種現場可編程邏輯器件，其現場可重編程特性能夠提高調試速度。每次硬件工程師可以很方便地改變設計，重新進行綜合、實現、布局布線，并對整個設計重新編程。
然而當設計算法比較復雜時，每一次綜合、實現、布局布線需要花很長的時間。即使僅僅改變設計中的一點，也會使綜合編譯的時間成倍增加。而且更為麻煩的是如果整個工程的運行頻率很高，對時序的要求也很嚴格，這樣重新布線往往會造成整個時序錯
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FPGA ISE
- 6.5 編譯與仿真設計工程
編寫代碼完成之后，一個很重要的工作就是驗證代碼功能的正確性，這就需要對代碼進行編譯與仿真。編譯主要是為了檢查代碼是否存在語法錯誤，仿真主要為了驗證代碼實現的功能是否正確。
編譯和仿真設計工程在整個設計中占有很重要的地位。因為代碼功能不正確或代碼的編寫風格不好對后期的設計會有很大的影響，所以需要花很多時間在設計工程的仿真上。
在這一節中將通過一個具體的實例來介紹如何對編譯工程代碼以及如何使用ISE自帶的仿真工具ISE Simulator進行仿真。
1.
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FPGA ISE
- 6.4 創建設計工程
本節將重點講述如何在ISE下創建一個新的工程。要完成一個設計，第一步要做的就是新建一個工程。具體創建一個工程有以下幾個步驟。
(1)打開Project Navigator，啟動ISE集成環境。
ISE的啟動請參見6.2節。
(2)選擇“File”/“New Project”菜單項，啟動新建工程對話框。
會彈出如圖6.9的對話框。
如圖6.9所示，新建工程時需要設置工程名稱和新建工程的路徑，還要設置
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FPGA ISE
- 6.3 ISE軟件的設計流程
Xilinx公司的ISE軟件是一套用以開發Xilinx公司的FPGA&CPLD的集成開發軟件，它提供給用戶一個從設計輸入到綜合、布線、仿真、下載的全套解決方案，并很方便地同其他EDA工具接口。
其中，原理圖輸入用的是第三方軟件ECS;狀態圖輸入用的是StateCAD;HDL綜合可以使用Xilinx公司開發的XST、Synopsys公司開發的FPGA Express和Synplicity公司的Synplify/Synplify Pro等;測試激勵可以是圖
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FPGA Xilinx ISE
- 6.2 ISE軟件的安裝與啟動
6.2.1 ISE軟件的安裝
ISE的安裝改變了license管理方式，在安裝后并不需要任何license支持，僅僅是在這安裝過程式中輸入ISE的注冊序列號(Register ID)即可。ISE 7.1i安裝啟動界面如圖6.1所示。
圖6.1 ISE 7.1i安裝啟動界面
安裝ISE時只需要根據所選的版本是在PC機或工作站上，然后根據軟件的提示安裝即可，這里不做詳細敘述，只對安裝的幾個問題進行說明。
1.環境變量
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FPGA ISE
- ISE軟件簡介
Xilinx作為當界上最大的FPGA/CPLD生產商之一，長期以來一直推動著FPGA/CPLD技術的發展。其開發的軟件也不斷升級換代，由早期的Foundation系列逐步發展到目前的ISE 9.x系列。
ISE是集成綜合環境的縮寫，它是Xillinx FPGA/CPLD的綜合性集成設計平臺，該平臺集成了設計、輸入、仿真、邏輯綜合、布局布線與實現、時序分板、芯片下載與配置、功率分析等幾乎所有設計流程所需工具。
ISE系列軟件分為4個系列：WebPACK、BaseX、Fo
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FPGA ISE
- 問題思考
單一的全局約束可以覆蓋多延時路徑
如果箭頭是待約束路徑，那么什么是路徑終點呢?
所有的寄存器是否有一些共同點呢?
問題解答
什么是路徑終點呢?
——FLOP1,FLOP2,FLOP3,FLOP4,FLOP5。
所有的寄存器是否有一些共同點呢?
——它們共享一個時鐘信號，約束這個網絡的時序可以同時覆蓋約束這些相關寄存器間的延時路徑。
周期約束
周期約束覆蓋由參
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ISE 時序約束
- 時序約束和你的工程
執行工具不會試圖尋找達到最快速的布局&布線路徑。——取而代之的是，執行工具會努力達到你所期望的性能要求。
性能要求和時序約束相關——時許約束通過將邏輯元件放置的更近一些以縮短布線資源從而改善設計性能。
沒有時序約束的例子
該工程沒有時序約束和管腳分配
——注意它的管腳和放置
——該設計的系統時鐘頻率能夠跑到50M
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ISE 時序約束
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Xilinx FPGA ISE
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Xilinx Virtex FPGA ISE
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Xilinx Virtex ISE 設計套件
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