tìm hiểu phần mềm tương tác ise ( hướng dẫn sử dụng)

Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

1

Chương I:

Tổng quan về mô phỏng ISE (ISim)

ISE - Interative Software Engineering
là p
hần mềm tương tác cho phép bạn thực hiện
phiếm hàm và định giờ trong mô phỏng cho VHDL(- very-high speed integrated circuit
hardware description language - ngôn ngữ mô tả phần cứng mạch tổ hợp tốc độ cao) và
Verilog, trộn lẫn các ngôn ngữ thiết kế…
- Xilinx® ISE Simulator là ngôn ngữ mô tả phần cứng (Hardware Description Language
- HDL).
Nó mô phỏng khả năng thực hiện chức năng và mô phỏng thời gian cho các thiết kế VHDL
và Verilog. Chức năng của Test Bench Waveform Editor trong ISE Simulator cũng cho bạn
khả năng tao ra test benches cho VHDL và Verilog để kiểm tra giá tri cố định bằng cách sử
dụng một giao diện đồ họa.
Khi mở Project Navigator, các cửa sổ sau đây có sẵn:
Ø Waveform Editor window – cửa sổ biên tập sóng (sử dụng đồ thị)
Ø Waveform Display window – cửa sổ hiển thị sóng .
Ø Hierarchy Browser window - Cửa sổ bộ duyệt phân cấp.
Ø Simulation Console window - Cửa sổ bàn điều khiển mô phỏng.
- Môi trường lập trình ISE này gồm có những phần chính sau:
Ø Vhpcomp (VHDL compiler- người biên tập VHDL)
Ø Vlogcomp (Verilog compiler- người biên tập)
Ø Fuse – cầu chì (HDL chi tiết và kết nối)
Ø Simulation Executable – thực hiện mô phỏng
Ø isimgui - ISim Graphical User Interface (ISim sử dụng giao diện đồ họa)
+ Vhpcomp, vlogcomp :
Phân tích, biên tập VHDL, Verilog – những tập tin nguồn tương ứng. Mã đối tượng
được phát sinh bởi những người biên tập được sử dụng bởi (fuse- cầu chì) bộ kết nối HDL để
tạo ra một sự mô phỏng có thể thực hiện.
+ Fuse (cầu chì):
Lệnh fuse-cầu chì là chi tiết ngôn ngữ (HDL - mô tả Phần cứng) và bộ kết nối được
dùng bởi ISim. những hiệu ứng fuse chi tiết hóa cố định trên thiết kế tạo ra những đơn vị thiết

kế và sau đó những đơn vị thiết kế được biên tập tới mã đối tượng. Những tập tin đối tượng
thiết kế sau đó được liên kết cùng nhau tạo ra một sự mô phỏng có thể thực hiện.
Fuse có thể liên kết các đơn vị thiết kế biên dịch trước đó với vhpcomp hoặc
vlogcomp. Ngoài ra, fuse có thể tự động gọi vlogcomp và vhpcomp cho mỗi VHDL hay
Verilog mã nguồn liệt kê trong một tập tin dự án (. prj). Phương pháp này cho phép biên dịch
nguồn "on-the-fly ".
+ Simulation Executable -Thực thi mô phỏng:
Thực thi mô phỏng được tạo ra bởi lệnh fuse. Để chạy mô phỏng một thiết kế trong
ISim, sự mô phỏng được tạo ra được cần có sự khởi động. khi ISim chay bên trong giao diện
ISE Project Navigator , ISE lắm bắt sự kéo theo để tạo ra mô phỏng. Một người sử dụng
dòng lệnh cần phải rõ ràng gọi mô phỏng tạo ra hiệu ứng mô phỏng. Các hiệu ứng mô phỏng
điều khiển sự kiện định hướng mô phỏng và hỗ trợ phong phú cho định hướng và thăm dò
mô phỏng bằng cách sử dụng Tcl

Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

2

Chú ý : Sự Mô phỏng ISE Có thể thực hiện mở rộng một exe trong cả linux lẫn windows. Kiểu
đặt tên có dạng mặc định là X.exe
+ Isimgui.exe
isimgui.exe (isimgui on Linux) là hệ giao diện đồ hoạ ISim. Nó bao gồm cửa sổ hiện
sóng, những thanh công cụ, những bảng, và thanh trạng thái. Trong cửa sổ chính, bạn có thể
thấy rõ những phần mô phỏng thiết kế thêm và xem tín hiệu trong cửa sổ hiện sóng dùng những
lệnh ISim để chạy sự mô phỏng, khảo sát thiết kế và sửa lỗi cần thiết
I/ Thư viện Mô phỏng:
- Các thư viện thiết bị mô phỏng Xilinx® được biên dịch sẵn, và được cập nhật tự động
khi các
gói dịch vụ được cài đặt. Không cần phải chạy CompXlib để biên dịch các thư viện, hay phải
tải xuống cập nhật những thư viện.

+ CompXlib – compiling Simulation Libraries_ biên dịch các thư viện mô
phỏng Xilinx. Nó không dùng với ModelSim XE (Xilinx Edition) hoặc ISE Simulator. Nó chỉ
hỗ trợ việc lập thư viện mô phỏng HDL Xilinx ® cho mô phỏng sau:
· ModelSim™ SE (all Xilinx® supported platforms) ModelSim ™ SE (tất cả các nền
tảng hỗ trợ ® Xilinx)
· ModelSim™ PE (all Xilinx® supported platforms) ModelSim ™ PE (tất cả các nền
tảng hỗ trợ ® Xilinx)
· NCSIM™ (all Xilinx® supported platforms) NCSIM ™ (tất cả các nền tảng hỗ trợ ®
Xilinx)
· VCS-MX™ (only on Solaris® and Linux based platforms) VCS-MX ™ (chỉ trên
Solaris ® và Linux dựa trên nền tảng)
· VCS-MXi™ (only on Solaris® and Linux based platforms) VCS-MXi ™ (chỉ trên
Solaris ® và Linux dựa trên nền tảng)
II/ Những đặc tính và những sự giới hạn của ISE
Bảng ở dưới cho ta thấy những đặc tính quan trọng và những sự giới hạn của ISE
Đặc tính Hỗ Trợ
Language Support – ngôn ngữ hỗ trợ
VHDL VHDL-93
Verilog Verilog-2001
SDF SDF3.0
Mixed VHDL/Verilog Yes
VHDL FLI No
Verilog PLI No
Operating System Support – hệ điều hành hỗ trợ
Windows 2000 PC – máy tính
Win XP Pro 32bit
Linux Red Hat Enterprise Linux 3.0
Unix No
General – tổng quan
Incremental Compilation – tăng biên soạn Yes

Source Code Debugging- Sự chỉnh lý mã Yes
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

3

nguồn
SDF annotation Yes
VCD generation Yes
Swift Interface (SmartModels) No

III/ Hệ điều hành hỗ trợ:
Ba hệ điều hành mà ISE hỗ trợ:
ü Microsoft Windows®


ü Red Hat®
ü Linux, và SUSE Linux
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

4

IV/ Các họ kiến trúc: ISE 11 hỗ trợ ba họ kiến trúc: Virtex®, Spartan® và CPLD.
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

5

Chương II:

Hướng dẫn sử dụng ISE 11
I/ Giao diện Project Navigator:

- Được chia ra làm 4 cửa sổ chính như hinh dưới
1.Cửa sổ Sources: (Sources Window)
- Hiển thị tên Project, bảng nguồn và những tài liệu được sử dụng và những tập tin
nguồn thiết kế liên quan đến thiết kế được lựa chọn.
2. cửa sổ xử lý: (Processes Window)
§ Add an Existing Source - Thêm một Nguồn
Hiện hữu
§ Create New Source – Tạo nguồn mới
§ View Design Summary – Tóm lược thiết kế
§ Design Entry Utilities –Tiện ích thiết kế
§ User Constraints
§
Synthesis – Tổng hợp

§ Implement Design – Thực hiện thiết kế
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

6

§ Generate Programming File – Tạo file lập trình.
3. cửa sổ trạng thái: (Transcript Window )
Gồm 5 tab mặc định: Console, Errors, Warnings, Tcl Console, Find in Files.
·
Console
– Bàn diều khiển: hiển thị lỗi, cảnh báo và thông báo thông tin.
Lỗi là dòng thông báo màu đỏ (X) bên cạnh thông báo, trong khi những
cảnh báo dánh dấu (!) màu vàng.

· Warnings – chỉ hiển thị cảnh báo.
Những thông báo khác được lọc ra từ

Console.

·
Errors
– chỉ hiển thị lỗi. Những thông báo khác được lọc ra từ Console.

· Tcl Console – bàn điều khiển Tcl, Là một bàn điều khiển tương tác với người
sử dụng. Trong việc thêm trình bày những lỗi, cảnh báo và thông tin. Bàn điều
khiển Tcl cho phép một người sử dụng gõ vào những lệnh Tcl đặc biệt.
· Find in Files – hiển thị kết quả trong chức năng tìm kiếm Edit > Find in
Files.
II/ Tạo một Project trong ISE Project Navigator
Thực hiện theo các bước sau để tạo một Project ISE bằng cách sử dụng New Project Wizard.
B1. khởi động ISE Project Navigator bằng cách nhấp đúp vào biểu tượng như hình 1:





B2. Nhấp vào nút New Project để khởi chạy New Project Wizard.
Hoặc vào file -> new Project. Hình 2


Hình 1
Nhấp vào
đây!

Hình 2
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

7

B3. Cung cấp một tên và vị trí lưu thích hợp cho project Hình 3:








Nhập tên vào đây
Tạo đường dẫn
Hình 3
B4.Click next để tiếp tục và chọn thiết bị và ngôn ngữ như Hình 4
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

8

.



B7. Click Next để tiếp tục và nhấn nút New source để tạo source rồi click next như Hình 5
Hình 4
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

9

B8. Chọn kiểu Source. Ở đây chọn verilog Module và đặt tên cho module. Click next Hình 6

B9. Nhập tên cho input và output, Click next như Hình 7



Hình 7
Hình 6
Hình 7
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

10

B10. Kiểm tra lại và click Finish. Hình 8



B11. Tiếp tục Click next Hình 9


Hình 8
Hình 9
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

11

B12. Kiểm tra lại các đặc tính của Project vừa tạo. Click Finish

B13. Cửa sổ làm việc của ISE.

3

1

2

4

Hình 10
Hình 11
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

12


1. Toolbar – thanh công cụ
2. Design panel - Bảng Thiết kế
3.Workspace - Không gian làm việc
4.Transcript window – cửa sổ trạng thái
B14.Sau khi hoàn thành các bước tạo một Project mới, trong cửa sổ làm viêc ta viết thêm
code để hoàn thành một module.




B15. Save và kiểm tra lỗi:

Click chọn Synthesize để kiểm
tra l
ỗi

Hình 13
Hình 12
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

13

III/ Tạo test bench:
B1.Chọn Project/new Source


B2.Chọn Verilog Test Fixture

Hình 14

Hình 15
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

14




B4.Đường dẫn và tên test bench được hiển thị. Click Finish
B3. Test bench viết cho my_and như Hình16 Click next
Hình 16
Hình 17
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

15

B5. Thêm code để hoàn thành một test bench Hình 18
Hình 18
B6.Chọn Create Timing Constraints
Hình 19
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

16


Click Yes
Click OK
Click double
Hình 20
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

17

B7. chọn add-all như Hình 21 rồi click OK

B8. Save và chọn lại tab Design

Add - all
Hình 21
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

18

B9. Trong Source For chọn Behaviroral Simulation rồi chọn Behavioral Check Syntax.
Hình 23

B10. Sau đó ta chọn Simulate Behavioral Model để mở cửa sổ hiện sóng.
Hình 23
Hình 23
Hình 24
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

19


B11. Trong cửa sổ hiện song ta có thể thay đổi màu của sóng hiển thị bằng cách nhấp phải
chuột vào I/O muốn đổi màu rồi chọn Signal color.

Trong ISE con hỗ trợ cho mình chọn chân cho con linh kiện mình vừa thiết kế nhưng do thời
gian co hạn nên nhóm không trình bày ở đây.
- Để tạo một Source mới hay add thêm Source ta có thể vào Project /chon ứng dụng
mình cần. vd bước 1 trong tạo test bench.
IV/Tạo new Schematic - thiết kế mạch add_half dùng cổng logic:
B1 đến B7 làm giống các bước tương ứng như trong phần tạo New Project.

B8. Chọn kiểu Source. Ở đây chọn Shematic và đặt tên cho module là add_half. Click next
Hình 26
Hình 25

Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

20




B9. Tương tự B10 trên phần tạo New Project.
Làm tương tự B11, B12 trong tạo New Project.
Sau các bước trên ta được như Hình 27

Hình 26 Hình 26
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

21


B10. Ở đây tạo mạch cộng nửa nên cân I cổng and và một cổng xor. Nhập tên cổng logic cần
lấy vào ô Symbol Name Fiter


Hình 27
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

22

B11. Lấy cổng xor2

B12. Nhấp chọn công cụ vẽ dây và nối. Hình 28
Chọn con trỏ
Chọn một vùng
Công cụ vẽ dây
Đặt tên cho đường đây và I/O
I/O
Chọn linh kiện
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

23



B13. Sau khi nối dây chọn I/O để vẽ input và output. Như Hình 29


Hình 28
Hình 29
Tìm hiểu phần mềm tương tác ISE

24


B14.chọn công cụ đăt tên rùi click double vào các chân input và output để đăt lại tên.



B14. Sau khi đặt tên cho input ca output được như Hình 31




Hình 30
Hình 31