### 基于ISE14.7的FPGA设计流程详解
#### 一、设计源代码
在开始基于ISE 14.7的FPGA设计流程之前，首先需要创建一个新的项目。具体步骤如下：
1. **打开ISE软件**：启动ISE 14.7软件。
2. **创建新项目**：在ISE主窗口中选择`File` > `New Project`命令，打开新建工程智能向导。
3. **输入项目信息**：在向导中输入项目的名称（例如`led_project`）以及项目存放的位置。
4. **选择FPGA器件**：点击`Next`进入器件属性界面，选择所需的FPGA器件型号。例如，可以选择`xc6slx9`系列的FPGA芯片。
5. **总结项目信息**：点击`Next`进入工程总结页面，确认所有信息无误后，直接点击`Finish`完成新工程的创建。
接下来，需要创建源代码文件，通常采用Verilog HDL语言进行设计。
1. **创建Verilog Module**：在主窗口中选择`Project` > `New Source`打开新建源代码向导，选择`Verilog Module`源代码。
2. **定义模块端口**：点击`Next`进入模块端口定义页面，根据设计需求添加端口名及其位宽。例如，可以添加输入端口`clk`（时钟）、`reset`（复位），以及输出端口`leds`（LED控制信号）。
3. **完成模块创建**：点击`Next`进入新建源代码总结页面，然后点击`Finish`完成新建源代码过程。此时可以在`led.v`文件中添加相应的Verilog代码。
#### 二、功能仿真（行为仿真）
完成设计源代码之后，需要对其进行功能验证。这一步通常采用Modelsim SE工具来实现。
1. **配置Modelsim SE**：如果使用的是Modelsim SE而非ISE自带的仿真工具，则需要进行一些额外的设置，以确保Modelsim能够访问ISE的仿真库文件。
2. **设置仿真库路径**：在ISE中，切换到`Simulation`模式，并选择`Behavioral`模式。接着，选中`led.v`文件，右键选择`Simulate Behavioral Model`后点击`Process Properties...`。
3. **编辑设置**：在弹出的“Process Properties”设置窗口中，填写编译库时设置的已编译库的路径，例如`C:\software\ISE14.7\Xilinx_lib`。
4. **编写测试激励文件**：在主窗口中选择`Project` > `New Source`打开新建源代码向导，选择`Verilog Test Fixture`，文件命名为`led_tb`。
5. **关联待仿真的模块**：点击`Next`关联需要仿真的模块`led.v`。
6. **生成测试激励模板**：点击`Next`进入总结界面，最后点击`Finish`生成相应的测试激励模板文件。
7. **添加测试向量**：在`initial...end`模块中的“//Add stimulus here”后面添加测试向量生成代码，例如循环改变输入信号以观察LED的状态变化。
8. **启动仿真**：选中`led_tb.v`文件，然后双击`Simulation Behavioral Model`，随后Modelsim将被调用，启动仿真。
9. **观察仿真结果**：弹出Modelsim后，可以通过`Wave`视图观察LED的状态变化，验证设计的功能正确性。
#### 三、综合并添加时序约束
1. **进行综合**：在功能仿真正确后，选择`Implementation`，选中`led.v`文件，在`Processes`窗口中双击`XST`进行综合。
2. **查看综合报告**：综合完成后，检查综合报告，了解资源使用情况及是否满足时序要求。
3. **添加时序约束**：使用鼠标选中`led.v`，在`Processes`面板中双击`Create Timing Constraints`选项会自动弹出一个对话框，创建一个用户约束文件`led.ucf`，并在其中添加时序约束条件。
#### 四、实现（Implement）
1. **进行实现**：选中`led.v`文件，在`Processes`面板中双击`Implement Design`进行实现。
2. **检查实现结果**：实现完成后，检查实现结果是否符合预期，特别是在资源使用和时序方面。
#### 五、后仿真（时序仿真）
1. **配置后仿真**：在`Simulation`模式下选择`Post-Route`模式，选中`led_tb.v`文件，双击`Simulate Post-Place&Poute Model`启动后仿真。
2. **观察时序结果**：通过观察波形，验证设计是否满足时序要求。
#### 六、加载配置与下载调试
1. **生成配置文件**：在`Processes`面板中双击`Generate Programming File`选项即可完成。
2. **下载调试**：将生成的`.bit`文件下载到FPGA硬件上进行实际测试。
通过以上步骤，可以全面掌握使用ISE 14.7进行FPGA设计的整个流程，从源代码设计到最终的硬件测试，每一步都至关重要。
