xilinx fpga学习笔记1

第一章：xilinx fpga设计流程

下图为详细的xilinx fpga软件设计流程

                  

        

一、设计输入和综合

 1、输入设计：通过文本编辑器（.v文件），或者核生成器、或者原理图输入一个设计（.v文件）

 2、对输入的文件综合产生网表文件：第三方综合工具产生的为edif（Electronic Design InterchangeFormat：电子设计交换格式）文件；xst（xilinx synthesis technology）产生的位NGC文件。

ps：1、在创建设计之后，可以直接进行功能仿真（对设计中的逻辑进行测试，判断是否正常工作）；

   2、xilinx的约束文件为.ucf，包括：

  映射约束：可以使用FMAP来确定逻辑块如何映射到CLB（configuration logic block）；

  模块布局：模块布局可限制在指定位置布局逻辑；

        时序规范：指定设计中路径的时间要求，在布局布线时，PAR使用这些时间规范达到最佳性能；

二：设计实现

 1、translate（转换）：将网表文件和约束文件通过NGDbuild生成NGD（native generic database逻辑本地通用数据库）文件；

 2、映射（MAP）：输入为NGD文件，输出为NCD文件（NCD文件使设计被映射到xilinx FPGA内元件的物理描述）和PCF（物理约束）文件；

 3、布局布线（PAR）：输入映射后的NCD文件，生成一个布局布线后的NCD文件。

 4、比特流生成（BitGen）：输入为完整的布线的NCD文件，生成一个配置的比特流（.bit扩展名的二进制文件）

 5、下载到芯片（iMPACT）：使用iMPACT图形工具下载到芯片，或者使用PromGen程序将BIT文件转化为PROM文件，用iMPACT工具下载到PROM。

三、设计验证：

  包括三方面：仿真（功能和时间）、静态时序分析、电路验证；

1、仿真：RTL级仿真，包括例化的UniSim库文件和LogiCORE模型；综合后功能仿真须有门级UniSim库元件或门级预布线SimPrim库元件；实现后，逆向注解时序仿真包括SimPrim库元件；标准延迟格式（SDF）文件。

 ps：逆向注解：在时序仿真之前，物理设计信息必须转化并分配回逻辑设计，FPGA使用程序NetGen进行逆向注解过程。

2、静态时序分析

   可以使用时序报告程序和电路评估期（TRACE）命令行程序来运行静态时序分析。也可以使用时序分析图形化工具在执行这一功能。

3、电路验证

  a、设计规则检查：BitGen中包括（design rule check，DRC）选项来评估NCD文件问题，除非使用-d选项，请他情况会自动调用DRC选项。

  b、Xilinx设计下载电缆：可以通过iMPACT编程软件和使用Xilinx下载电缆对设计进行下载回读，并配置数据验证。iMPACT编程软件不能用来实时设计功能验证。

  c、探针：通过使用探针，不用重新布局布线，就能很快识别任何内部信号并通过可用I/O引脚将其连接，然后用逻辑分析仪或者示波器检测。

  d、ChipScore：xilinx官方板级调试工具。