ISE14.7手把手使用教程：建立工程、仿真、下载bit流、程序固化、以及一些常见的坑

最近，博主在学习FPGA,用的开发软件是ISE14.7，开发板是Spartan-3E starter board。本文主要记录下ISE14.7软件的使用，怎样从头开始建立工程，写代码，仿真，到下载bit流到板子上，还有程序的固化，用示波器看波形。最后还会记录下中间遇到的一些坑。

一、建立工程

1、新建工程

到这里，工程就新建完成了，接下来需要添加各种文件。下边是我的一段代码。

2、添加代码

在这里，我们可以创建新的代码文件（或者可以选择Add Sourse添加已有的代码）。

这里我用的是Verilog语言，所以选择了Verilog Module，如果你是VHDL语言，可以选择VHDL Module。


然后点击finish，就完成了新文件的建立。我们可以在这里写我们的代码。

这里是设计了一个流水灯，每隔1S小灯流动一次。
代码如下：

`timescale 1ns / 1ps

module led(
	input clk,
	input reset,
	output reg[7:0]led
	);
	reg  [25:0] cnt;
	parameter TIME = 26'd50_000_000;

	always @(posedge clk) begin
		if (reset) begin
			cnt <= 26'd0;
		end
		else if (cnt == TIME - 1'b1) begin
			cnt <=26'd0;
		end
		else begin
			cnt <= cnt + 1'd1;
		end
	end

	always @(posedge clk) begin
		if (reset) begin
			led <= 8'b0000_0001;
		end
		else if (cnt == TIME - 1'b1) begin
			led <= {led[0],led[7:1]};
		end
		else begin
			led <= led;
		end
	end
endmodule
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3、综合

这里，我们双击Synthesize -XST进行综合。可以检查代码的语法错误，查看RTL图等。前边出现绿色圈圈里对号，说明综合成功了。

可以双击View RTL Schematic查看RTL图。

继续双击RTL图可以产看详细的图。

4、管脚约束

顾名思义，就是将我们设计中的input，output和FPGA对应的管脚相连接。

然后会打开PlanAhead，时间较久，需要稍等一会。

在这里，我们根据FPGA的数据手册分配管脚。

最后，save。

管脚约束完后，我们会看到有一个ucf文件。

5、实现：转换、映射、布局布线

双击Implement Design,完成后前边会变绿。

6、生成bit流文件

二、仿真

这里说的仿真，是对我们的代码进行功能仿真。可以用modelsim进行仿真，也可以在ISE内进行仿真。
用modelsim进项仿真可以参考文章：modelsim仿真
我们下边介绍的是在ISE14.7内进行仿真：

1、创建TestBench

输入testbench代码：

`timescale 1ns / 1ps
module test_tb;

	// Inputs
	reg clk;
	reg reset;

	// Outputs
	wire [7:0] led;

	// Instantiate the Unit Under Test (UUT)
	led uut (
		.clk(clk), 
		.reset(reset), 
		.led(led)
	);
	always #10 clk =~clk;
	initial begin
		// Initialize Inputs
		clk = 0;
		reset = 1;

		// Wait 100 ns for global reset to finish
		#100;
      reset = 0;
		// Add stimulus here
	end
      
endmodule
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2、仿真

仿真成功后，可以将bit流下载到板子验证。

三、下载bit流文件到板子

下载bit文件到FPGA 的方式，掉电后会被擦除。

1、硬件连接

需要先将板子和电脑连接。当usb和电脑连接时，会自动加载驱动。
打开电脑的设备管理器，当出现下图的标志时说明连接成功：

2、软件设置

软件会自动检测到板子上的芯片，由于我的板子上有三个芯片，所以检测到三个。在这里，我们只需要将bit加载到FPGA（第一个xc3s500e）。

剩下的两个，都选择bypass.

出现Program suceeded,就成功将bit流文件下载到FPGA内了。

可以在板子上看到流水灯的效果。

四、程序固化

• 在编写FPGA程序时，我们可以在测试程序的功能的时候去带电烧写程序，但是当程序功能满足我们的设计需求的时候，就想要把程序存放在外部的Flash中，这样即便掉电了以后，等到下次重新上电，FPGA就可以直接从Flash中把代码加载到内部运行，达到方便简单的效果。
• 由于bit不能直接下载到QSPI Flash中，所以必须先把bit文件转化为.mcs文件，然后才能下载到QSPI Flash中。

参考方法：ISE14.7程序固化步骤

五、坑

1、ise14.7在win10下闪退解决办法

1. 寻找安装Xilinx_ISE的安装目录下的文件夹：D:\Xilinx\14.7\ISE_DS\ISE\lib\nt64
2. 对文件夹下的两个文件作如下操作：
   将libPortability.dll重名为libPortability.dll.orig
   将 libPortabilityNOSH.dll 复制一份，然后将这个复制重命名为libPortability.dll
3. 寻找安装Xilinx_ISE的安装目录下的文件夹：D:\Xilinx\14.7\ISE_DS\common\lib\nt64
4. 在该文件夹下进行如下操作：将libPortability.dll重名为libPortability.dll.orig 。然后将已经复制好的libPortabilityNOSH.dll文件复制到该文件夹下，并重命名为libPortability.dll

2、下载bit流时，电脑和FPGA连接，但是电脑识别不到FPGA

1. 正常情况：打开设备管理器，出现下图：
   
2. 有问题的情况：出现黄色感叹号

• 解决办法一：
  右键点击更新驱动程序即可，找到安装位置D:\Xilinx\14.7\ISE_DS\ISE\bin\nt64\install_drivers下的这个文件进行更新即可，如果是32位则是nt。
• 解决办法二：
  禁用驱动程序强制签名。

六、完整工程

点击链接下载完整工程