FPGA設計開發(fā)軟件ISE使用技巧之：ISE軟件簡介

6.1  ISE軟件簡介

6.1.1  ISE軟件簡介 

Xilinx作為當界上最大的FPGA/CPLD生產(chǎn)商之一，長期以來一直推動著FPGA/CPLD技術(shù)的發(fā)展。其開發(fā)的軟件也不斷升級換代，由早期的Foundation系列逐步發(fā)展到目前的ISE 9.x系列。

ISE是集成綜合環(huán)境的縮寫，它是Xillinx FPGA/CPLD的綜合性集成設計平臺，該平臺集成了設計、輸入、仿真、邏輯綜合、布局布線與實現(xiàn)、時序分板、芯片下載與配置、功率分析等幾乎所有設計流程所需工具。

ISE系列軟件分為4個系列：WebPACK、BaseX、Foundation和Aliance。ISE WebPACK系列可以在www.xilinx.com網(wǎng)站上直接下載，是一個免費軟件，支持一些常用的器件族；ISE BaseX系列的器件最大規(guī)模不超過700k系統(tǒng)門；ISE Foundation系列是最早期Foundation系列的延伸；ISE Alliance系列支持的器件族最全，功能強大，是Xilinx的主推設計平臺，所以推薦安裝ISE Alliance系列。

ISE的主要特點如下。

1．優(yōu)良的集成環(huán)境

ISE是一個集成環(huán)境，可以完成整個FPGA/CPLD開發(fā)過程。ISE集成了很多著名FPGA/CPLD設計工具，根據(jù)設計流程合理應用這些工具，可以大大提高產(chǎn)品設計效率。

2．簡潔流暢的界面風格

ISE界面風格簡潔流暢，易學易用。ISE的界面秉承了可視化編程技術(shù)，界面根據(jù)設計流程而組織，整個設計過程只需按照界面組織結(jié)構(gòu)依次單擊相應的按鈕或選擇相應的選項即可。

3．豐富的在線幫助信息

ISE有豐富的在線幫助信息，結(jié)合Xilinx的技術(shù)支持網(wǎng)站，一般設計過程中可能遇到的問題都能得到很好的解決。Xilinx的官方網(wǎng)站上提供了相關(guān)軟件（可供下載）、軟件使用說明、軟件更新、硬件資料、參考設計以及使用過程中常遇到的問題的解決等，此外還提供了大量的視頻教程，便于用戶學習。

4．強大的設計輔助功能

ISE秉承了Xilinx設計軟件的強大輔助功能。在編寫代碼時可以使用編寫向?qū)晌募^和模塊框架，也可使用語言模板（Language Templates）幫助編寫代碼，在圖形輸入時可以使用ECS的輔助項幫助設計原理圖。

另外，ISE的Core Generator和LogiBLOX工具可以方便地生成IP Core（IP核）與高效模塊為用戶所用，大大減少了設計者的工作量，提高了設計效率與質(zhì)量。

目前ISE的最新版本為ISE 9.1i。Xilinx ISE 9.1于2007年3月發(fā)布，是業(yè)界最完整的可編程邏輯設計解決方案，用于實現(xiàn)最優(yōu)性能、功率管理、降低成本和提高生產(chǎn)率。ISE 9.1i 利用新SmartCompile 技術(shù)，來幫助用戶在更少的時間內(nèi)實現(xiàn)業(yè)內(nèi)最快速的 FPGA 性能。

6.1.2  ISE 7.1i特點 

由于本書中所涉及的例程都是在ISE 7.1i下完成的，這里對ISE 7.1i的特點做重點介紹。Xilinx于2005年3月推出針對Xilinx Virtex-4 和新推出的Spartan-3E系列FPGA產(chǎn)品而優(yōu)化的集成軟件環(huán)境（ISE）7.1i版。其相比與從前的版本有以下新特性。

1．易用性有所提高

ISE 7.1i中新的易用性特色可以加快工程師的設計過程。在設計流程中的每一步，ISE 7.1i都提供了顯而易見的實施結(jié)果。新的設計摘要視圖（Design Summary View）和消息過濾（Message Filtering）功能突出了重要的設計信息，從而減少了在詳細的報告文件中搜索的需求。新的技術(shù)指示器（Technology Viewer）通過易于瀏覽的示意圖表來顯示合成后的實施結(jié)果。

2．集成了兩款新的仿真器

ISE 7.1i中還集成了兩款新的仿真器，ISE Simulator 和 ModelSim Xilinx Edition-III，從而可實現(xiàn)更快的仿真和更大的設計容量。通過利用實時芯片上（in-silicon）調(diào)試功能來加強仿真能力，ChipScope Pro 和 ISE 7.1i可使實時驗證所需要的時間僅為ASIC或競爭FPGA驗證流程的一半。ChipScope Pro現(xiàn)在還允許設計人員從全球任何地方通過網(wǎng)絡連接對系統(tǒng)進行驗證和調(diào)試。

3．通用性能提高

通過支持64位Linux，ISE 7.1i為更高密度的設計和開發(fā)創(chuàng)造了優(yōu)越條件。重要的是，ISE 7.1i 可直接插入到現(xiàn)有EDA設計流程中，與第三方EDA合作伙伴的合成、仿真、HDL分析和驗證等設計工具緊密集成。

4．支持Spartan-3E FPGA 系列和超低功耗Spartan-3L FPGA

對于設計人員來說，成本也是一項重大的挑戰(zhàn)。ISE 7.1i支持Spartan-3E FPGA 系列和超低功耗Spartan-3L FPGA，因而可支持額外的大批量設計，可大大節(jié)約設計者的成本。

總得來說，ISE 7.1i獨特的集成度、高速度以及易用性可以幫助設計人員解決所面臨的最緊迫的一些挑戰(zhàn)。

新版工具集成了主要功耗分析、分層設計、仿真和調(diào)試等功能，還支持目前應用越來越多的基于Linux的設計環(huán)境。工具中還包括了針對在所有性能領域全球都最快的FPGA Virtex-4系列的新速度文件。

與競爭解決方案相比，ISE 7.1i的邏輯構(gòu)造性能優(yōu)勢高達70%，同時在DSP、嵌入式處理和連接功能方面也遙遙領先。設計人員可在設計中充分享受這些優(yōu)勢。ISE 7.1i中還包括了對新推出的全球成本最低的FPGA產(chǎn)品Spartan-3E系列完全支持的功能。