ISE中FPGA工程实现流程

Posted 2020-11-19 guofeng95

在使用FPGA时，设计输入文件一般是原理图、HDL或者IP核，最终得到的是FPGA内部配置信息。

中间的过程由ISE逐步实现，总体来说，可以分为3步：

1、综合（synthesis）

2、执行（implement）

3、生成配置文件（generate programming file）

 

一、综合（synthesis）

综合是将设计输入转为网表的过程。

 

网表提取出了设计输入文件中器件或端口的连接方式，如下图：

Net1: t.p1,b1.a;  
Net2: t.p2,b1.b;  
Net3: t.p3,b1.c;  
Net4: b1.d,b2.e;  
Net5: t.p4,b2.f;  
Net6: b2.g,t.p5; 

 

在ISE中，可以选择自带的XST用于综合，生成的网表文件后缀为ngc，也可以选择synplify用于综合，生成的网表文件后缀为edf。

 

二、执行（implement）

执行是利用网表与约束文件，生成对应型号的FPGA所需的配置信息。

一般分为3步：

1、translate

2、map

3、place&route

 

1、翻译（translate）

将网表文件与约束文件转为一种新的数据库文件，把两个文件的信息放到一个文件中，便于后续处理。

 

注：约束文件一般由用户编写，例如FPGA引脚配置就是一种约束。

 

输入文件：网表文件（ngc或edf）、约束文件（ucf）

输出文件：xilinx数据库文件（ngd）、translate报文（bld）

 

2、映射（map）

将数据库文件里的信息映射成具体的FPGA基元（Slices，RAM和IOBs）

一般MAP过程会根据约束信息，剔除多余逻辑、合并组合逻辑等。最终生成xilinx私有电路文件ncd，包含了设计与FPGA基元具体的映射关系。

对于大部分FPGA而言，MAP时，顺便也完成了后面基元的布局（Place）工作。

 

输入文件：xilinx数据库文件（ngd）

输出文件：xilinx私有电路描述文件（ncd）、物理约束文件（pcf）【约束各个基元之间的位置关系等】、map过程报告（mrp）

 

3、place&route

负责放置基元的实际位置，并布线。

 

布线时，根据时序约束不断布线，直到满足时序要求。

 

输入文件：xilinx私有电路文件（ncd）、物理约束文件（pcf）

输出文件：ncd