Xilinx ISE软件功能简介与IP Core（IP核）.doc

Xilinx ISE软件功能简介与IP Core（IP核） 1 Xilinx ISE软件简要介绍 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升级，集成了FPGA开发需要的所有功能，其主要特点有： ①包含了Xilinx新型Smart Compile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； ②全面支持必威体育精装版FPGA系列器件； ③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； ④可以节省一个或多个速度等级的成本，并在逻辑设计中实现最低的总成本。 Foundation Series ISE具有界面友好、操作简单的特点，再加上Xilinx的FPGA芯片占有很大的市场，使其成为非常通用的FPGA工具软件。ISE作为高效的EDA设计工具集合，与第三方软件扬长避短，使软件功能越来越强大，为用户提供了更加丰富的Xilinx平台[19]。 2 Xilinx ISE软件功能简介 ISE 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，用于原理图编辑的工具ECS，用于生成IP 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本事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、管脚指定以及增重设计等高级功能。 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的设计工具如表3.1所示： 表3.1 ISE设计工具表 3 Xilinx IP Core的使用 ⑴Xilinx IP Core 的基本操作 IP Core就是预先设计好、经过严格测试和优化过的电路功能模块，如乘法器、FIR滤波器、FFT处理器等，并且一般采用参数可配置的结构，方便用户根据实际情况来调用这些模块。随着FPGA模块的增加，使用IP Core完成设计已经成为发展趋势。 IP Core生成器是Xilinx FPGA设计中的一个重要工具，提供了大量成熟的、高效的IP Core为用户使用，涵盖了汽车工业、基本单元、通信和网络、数字信号处理、FPGA特点和设计、数学函数、记忆和存储单元、标准总线接口等8大类，从简单的基本设计模块到复杂的处理器一应俱全。配合Xilinx网站的IP 中心使用，能够大幅度减轻设计人员的工作量，提高设计可靠性[20]。 在工程管理区单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择New Source，选中IP类型，在File Name文本框中输入adder，然后点击Next按键，进入IP Core目录分类页面，如下图（左）所示： 下面以加法器模块为例介绍详细操作。首先选中“Math Funcation Adder Subtracter Adder Subtracter v7.0”，点击“Next”进入下一页，选择“Finish”完成配置。这时在信息显示区会出现“Customizing IP...”的提示信息，并弹出一个“Adder Subtracter”配置对话框，然后，选中adder，设置位宽为16，然后点击“Generate”，信息显示区显示Generating IP...，直到出现Successfully generated adder的提示信息。此时在工程管理区出现一个“adder.xco”的文件。这样加法器的IP Core已经生成并成功调用。IP Core在综合时被认为是黑盒子，综合器不对IP Core做任何编译。IP Core的仿真主要是运