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实验一 Xilinx_ISE 软件使用与计数器相关实验 实验目的 了解并掌握采用可编程逻辑器件实现数字电路与系统的方法； 学习并掌握采用Xilinx_ISE 软件开发可编程器件的过程 学习使用verilog HDL描述数字逻辑电路与系统的方法； 掌握分层次、分模块的电路设计方法，熟悉使用可编程器件实现数字系统的一般步骤。 实验条件 PC机 Xilinx ISE13.1 软件 USB下载线 Digilent Adept软件（2.0或更新版） Xilinx大学计划开发板Basys2 预习要求 阅读实验原理及参考资料，了解使用Xilinx ISE13.1 软件开发Xilinx 可编程器件，设计实现所需电子系统的流程。 实验原理 4.1 可编程器件开发流程 4.2 Xilinx ISE13.1 软件概要介绍 ISE 简要介绍 Xilinx 是全球领先的可编程逻辑完整解决方案的供应商，研发、制造并销售应用范围广泛的高级集成电路、软件设计工具以及定义系统级功能的 IP（Intellectual Property）核，长期以来一直推动着FPGA技术的发展。 Xilinx的开发工具也在不断地升级，目前的ISE Project Navigator 13.x 集成了 FPGA 开发需要的所有功能，其主要特点有： ? 包含了 Xilinx新型 SmartCompile技术，可以将实现时间缩减 2.5 倍，能在最短的时间内提供最高的性能，提供了一个功能强大的设计收敛环境； ? 全面支持 Virtex-5 系列器件（业界首款 65nm FPGA）； ? 集成式的时序收敛环境有助于快速、轻松地识别 FPGA 设计的瓶颈； ? 可以节省一个或多个速度等级的成本，并可在逻辑设计中实现最低的总成本。 ISE Project Navigator 13.x的主要功能包括设计输入、综合、仿真、实现和下载，涵盖了 FPGA 开发的全过程，从功能上讲，其工作流程无需借助任何第三方 EDA 软件。 ? 设计输入：ISE 提供的设计输入工具包括用于 HDL 代码输入和查看报告的 ISE 文本编辑器（The ISE Text Editor），用于原理图编辑的工具 ECS（The Engineering Capture System），用于生成 IP Core 的 Core Generator，用于状态机设计的 StateCAD 以及用于约 束文件编辑的 Constraint Editor等。 ? 综合：ISE 的综合工具不但包含了 Xilinx 自身提供的综合工具 XST，同时还可以内嵌 Mentor Graphics公司的 LeonardoSpectrum 和 Synplicity公司的Synplify，实现无缝链接。 ? 仿真：ISE 本身自带了一个具有图形化波形编辑功能的仿真工具 HDL Bencher，同 时又提供了使用 Model Tech 公司的 Modelsim进行仿真的接口。 ? 实现：此功能包括了翻译、映射、布局布线等，还具备时序分析、管脚指定以及增 量设计等高级功能。 ? 下载：下载功能包括了 BitGen，用于将布局布线后的设计文件转换为位流文件，还 包括了 ImPACT，功能是进行设备配置和通信，控制将程序烧写到 FPGA 芯片中去。 ? 使用 ISE 进行 FPGA 设计的各个过程可能涉及到的设计工具如表 4-1 所示。 4.3 使用Xilinx ISE13.1 软件开发可编程器件的流程介绍 4.3.1 新建工程 （1）开启ISE13.1软件: 开始(程序(Xilinx ISE Design Suite 13.1(ISE Design Tools(Project Navigator,会出现ISE13.1 的画面. （2）在 ISE13.1 软件环境下,开启一个新的工程: File ( New Project. [Project Name] : lab1_4bitsLEDs [Project Location]: E:\Training\training_demo\Verilog\lab1_4bitsLEDs (依使用者设定的目录). [Top-Level Module Type] : HDL( 代表最上层的设计模块是以HDL方式实现的模块. 图 4.3.1：创建新的工程 （3）单击next,下一个画面就是设定硬件FPGA的参数---请对照实验板芯片系列进行选择！ [FPGA系列(Device Family)]:Spartan3E( 请看板子的FPGA FPGA的编号) [FPGA名称(Device)] : XC3S100E(请参考开发板的FPGA FPGA的编号) [