FPGA/CPLD 设计工具
──Xilinx ISE 使用详解
EDA 先锋工作室 编著
人 民 邮 电 出 版 社
王 诚
薛小刚
钟信潮
图书在版编目(CIP)数据
FPGA/CPLD 设计工具:Xilinx ISE 使用详解/王诚,薛小刚,钟信潮编著.
—北京:人民邮电出版社,2005.1
ISBN 7-115-12914-2
Ⅰ. F… Ⅱ. ①王… ②薛… ③钟… Ⅲ. 可编程序逻辑器件—基本知识 Ⅳ. TP332.1
中国版本图书馆 CIP 数据核字(2004)第 127150 号
内 容 提 要
本书以 FPGA/CPLD 设计流程为主线,阐述了如何合理地利用 ISE 设计平台集成的各种设计工具,高效
地完成 FPGA/CPLD 的设计方法与技巧。全书在介绍 FPGA/CPLD 概念和设计流程的基础上,依次论述了工
程管理与设计输入、仿真、综合、约束、实现与布局布线、配置调试等主要设计步骤在 ISE 集成环境中的实
现方法与技巧。
本书立足于工程实践,结合作者多年工作经验,选用大量典型实例,并配有一定数量的练习题。本书配
套光盘收录了所有实例的完整工程目录、源代码、详细操作步骤和使用说明,利于读者边学边练,提高实际
应用能力。
本书可作为高等院校通信工程、电子工程、计算机、微电子与半导体学等专业的教材,也可作为硬件工
程师和 IC 工程师的实用工具书。
FPGA/CPLD
设计工具——
Xilinx ISE
使用详解
编 著 EDA 先锋工作室 王 诚 薛小刚 钟信潮
责任编辑 李永涛
人民邮电出版社出版发行
北京市崇文区夕照寺街 14 号
邮编 100061 电子函件 315@ptpress.com.cn
网址
http://www.ptpress.com.cn
读者热线 010-67132692
北京鸿佳印刷厂印刷
新华书店总店北京发行所经销
开本:787
×
1092 1/16
印张:
30.75
字数:750 千字 2005 年 1 月第 1 版
印数:1 – 6 000 册 2005 年 1 月北京第 1 次印刷
ISBN 7-115-12914-2/TP
·
4342
定价:52.00 元(附光盘)
本书如有印装质量问题,请与本社联系
电话:(
010
)
67129223
EDA 先锋工作室
主 编:王 诚
副主编:薛小刚 钟信潮
编 委:李 楠 吴继华 庞 健 由武军 袁 园
周海涛 侯小辉 寿开宇 范丽珍 薛 宁
路 远 梁晓明 伊贵业 吴义涛 张世卓
张伟平 王书松 吴 蕾 胡安琪 吴卫旋
董振东 于春华
关于本书
本书内容和特点
FPGA/CPLD 以其功能强大,开发过程投资少、周期短,可反复修改,保密性能好,开
发工具智能化等特点成为当今硬件设计的首选方式之一。目前全国约有数百万的硬件工程师
在自己的设计中运用着各种型号的 FPGA/CPLD。可以说 FPGA/CPLD 设计技术是当今合格
硬件工程师与 IC 工程师的必备技能之一。
我国可编程逻辑器件设计技术落后于国外,目前立足工程实践,系统地介绍最新
FPGA/CPLD 设计工具的中文书籍较为贫乏。在这种情况下,为了满足广大工科在校学生了
解业界流行的高效 FPGA/CPLD 设计技术的需要,提高硬件工程师与 IC 工程师的工程实践技
巧,我们编写了《FPGA/CPLD 设计工具──Xilinx ISE 5.x 使用详解》。该书自出版以来,以
其概念清晰、工程指导意义强等特点深受读者欢迎,目前已经销售逾 10000 册。随着 ISE、
Synplify Pro 和 ModelSim 等软件的不断升级,软件的功能不断增强。根据新版本软件的功能
特点以及读者的反馈意见和建议,为增强工程实践性,提高读者的实际设计水平,我们编写
了《FPGA/CPLD 设计工具──Xilinx ISE 使用详解》。
全书以 FPGA/CPLD 设计流程为主线,阐述了如何合理地利用 ISE 设计平台集成的各种
设计工具,高效地设计 FPGA/CPLD 的方法与技巧。
本书共分 10 章,各章内容简要介绍如下。
• 第 1 章:在介绍 FPGA/CPLD 基本原理与特点的基础上重点讲述 FPGA/CPLD
的设计开发流程,并介绍 ISE 集成工具的基本功能。
• 第 2 章:介绍 ISE 中的工程管理方法与多种设计输入方式。
• 第 3 章:重点介绍 ModelSim 仿真工具的使用方法与技巧。
• 第 4 章:介绍 ISE 中集成的各种综合工具,重点讲述业界最流行的高效综合工
具 Synplify/Synplify Pro 的综合方法与技巧。
• 第 5 章:集中阐述约束的基本概念,并介绍 ISE 集成的两个约束设计工具──
约束编辑器(Constraints Editor)和引脚与区域约束编辑器(PACE)的使用方
法。
• 第 6 章:介绍 ISE 中集成的高级实现工具──时序分析器(Timing Analyzer)、
底层布局器(Floorplanner)和 FPGA 底层编辑器(FPGA Editor)的使用方法。
• 第 7 章:介绍 ISE 中集成的 FPGA/CPLD 的调试工具──功耗仿真器(XPower)、
配置工具(iMPACT)和在线逻辑分析仪(ChipScope Pro)的使用方法。
• 第 8 章:介绍大型复杂设计的推荐的模块化设计方法与增量设计方法。
• 第 9 章:通过一个综合性设计贯穿全书,加深对各章所述工具的理解与认识。
• 第 10 章:引导读者实际动手设计 I
2
C 总线并上板调试,提高读者的工程实践能
力。
本书主要特点如下。
• 实用价值高:本书的作者都有丰富的 FPGA/CPLD、数 字 ASIC 设计经验,本书
立足于工程实践的需要,对工程设计有显著的指导意义。
• 内容新颖:本书的作者长期工作在可编程逻辑设计的最前沿,与 EDA 软件制
造商联系紧密,所以能够在第一时间内使用最新版本的 FPGA/CPLD 设计工具。
本书涉及的所有工具均根据较新资料撰写,使本书介绍的内容新颖。
• 剖析深刻:本书对 FPGA/CPLD 设计的基本原理、方法有较为详尽的论述。对
ISE 集成的各种设计工具的介绍并不局限于操作方法,而是结合作者多年的工
作经验与心得,从较深的层面对各个工具的特点进行了较为详细的剖析。
读者对象
本书可作为高等院校通信工程、电子工程、计算机、微电子与半导体学等理工专业的教
材,也可作为硬件工程师和 IC 工程师的实用工具书。
本书附盘内容
本书配套光盘提供了书中所有示例的完整工程文件、设计源文件和说明文件。示例按照
章节编号和出现的先后顺序排列,例如“Example-2-3”表示第 2 章的第 3 个示例。
每个工程示例都包括了该工程的项目文件、源文件、报告文件和生成结果等文件,读
者可以用 ISE 5.x/6.x 或相应的软件直接打开。设计源文件根据设计输入类型分为源代码
或原理图等。请读者将设计源文件拷贝到计算机硬盘上,并按照书中的操作步骤自行操作
练习。示例说明文件包含了示例的详细信息和操作指南。
本书约定
为了方便读者阅读,书中所有命令中的关键字采用正常体,非关键字采用斜体,需要在
命令行输入的内容采用了黑体。并且书中设计了 4 个小图标,它们代表的含义如下。
行家指点:用于介绍使用经验和心得,或罗列重要的概念。
注意事项:用于提醒读者应该注意的问题。
多学一招:用于介绍实现同一功能的不同方法。
操作实例:用于引出一个操作题目和相应的一组操作步骤。
本书第 1、2、4、8、9 章由王诚编写,第 3、6 章及第 4 章第 2 节由薛小刚编写,第 5、
7、10 章由钟信潮编写。
Xilinx 公司亚太地区软件经理邹志雄、亚太地区高端产品经理梁晓明、资深应用工程师
刘晖对全书进行了审校,Xilinx 公司亚太地区公关经理柯春玲、Hoffman 公司高级顾问刘涛、
伟达公司资深技术支持路远、华创科技公司资深应用工程师李焰等对本书的编写提出了很多
建设性的意见,并给予多方面的帮助,在此表示衷心的感谢。本书在编写过程中还得到了其
他很多公司的领导和工程师们的热情帮助,在此一并表示衷心的感谢。