Foundation Series ISE（简称ISE）是由的可编程器件开发ffi Xilinx公司提供的集成化开发平台。ISE具有界面良好、操作简单的特点，再加上Xilinx的FPGA芯片占有很大的市场，使得ISE成为了非常通用的FPGA工具软件。ISE提供了包括代码编写、库管理以及HDL综合、仿真、等几乎所有FPGA开发所需的功能。
1． ISE简介
ISE是Xilinx公司提供的集成化FPGA开发软件，它的主要功能包括设计输入、综合、仿真、实现和。
（1）设计输入 ．
ISE软件提供的设计输入工具包括用于HDL代码输入和查看的ISE文本编辑器（TextEditor），用于原理图编辑的工具ECS（Engineering Capture System），用于P CORE的COREGenerator，用于状态机设计的StateCAD，以及用于约束文件编辑的Constraint Editor等。
（2）综合
ISE的综合工具不但包括了Xilinx自身提供的综合工具xsr，同时还可以集成MentorGraphics公司的LeonardoSpectrum和Synplicity公司的Synplify。
（3）仿真
ISE本身自带了图形化波形编辑功能的仿真工具HDL Bencher，同时又提供了使用ModelTechnology公司的ModelSim进行仿真的接口。
（4）实现
ISE的实现功能包括了翻译（Translate）、映射（Map）、布局布线（Place and Route）等。
（5）
功能包括了BitGen，用于将布局布线后的设计文件转换为比特流（Bitstream）文件。还包括了iMPACT功能，用于进行设备配置和通信，控制将程序烧写到FPGA芯片中去。
使用ISE进行FPGA设计的各个过程可能涉及的设计工具见表1。
表1 ISE设计工具表
2． ISE的安装
(1) 系统要求
安装ISE的硬件要求如下：
①1BM PC兼容机型，主频800MHz以上；
②内存128MB或者更高；
③2GB以上硬盘空间。
ISE支持的操作系统如下：
C）Windows： Windows xP Professional edition或Windows 2000；
②UNIX：Salads 2．8或Solaris 2．9；
③Linux：RedHat 7．3或RedHat 8．0。
本节所使用的ISE版本是6．2，ModelSim版本是5．8，操作系统是Windows xP。但是，不同版本之间的差异不是很大，只要使用计算机支持的版本就可以了。
(2) ISE的安装过矛呈
ISE 6．2的安装需要两张光盘，章光盘的内容是开发环境，即Xilinx的FPGA综合开发软件Project Navigator；第二章光盘是开发工具，即针对不同的FPGA器件的综合数据库。具体的安装步骤如下：
（1）将张光盘放入光盘驱动器，等待其自动运行（如果没有自动运行，则需要执行根目录下的Setup．exe程序）9运行以后，将会出现欢迎界面，之后会出现如图1所示的获取注册码对话框。如果已有注册码，可以单击Next按钮继续，否则可以选择网站（Website）、邮件（Eˉmail）、传真（Fax）任一种方式请求获取注册码。
图1 获取注朋码对话
（2）获取注册码以后，出现Xilinx的软件License申明对话框，如图2所示。选中“Iaccept the terms of software licens”单选项，单击Next按钮进入注册码输入框，如图3所示，正确输入注册码后单击Next按钮。
图2 软件License申明对话框
图3 注册码输入对话框
（3）选择安装路径，如图4所示。单击Browse按钮可以白定义安装路径，完成后单击Next按钮继续安装。
图4 安装路径选择对话框
（4）剩下的几个对话框分别是选择安装设计环境、设置环境变量等对话框，如图5和图6所示，保持默认选项，直接单击Next按钮继续安装。
图5 安装设计环境选择对话框
图6 环境变量设置对话框
（5）在如图7所示的安装确认对话框中单击Install按钮，安装程序会按照用户的设置自动进行安装，界面如图8所示。
图7 安装确认对活框
图8 ISE开发环境安装过程
（6）开发环境安装以后，将第二张光盘放入光盘驱动器，开始安装开发工具。其安装步骤与张光盘类似。需要注意第五个步骤“Select Xilinx Modules”对话框中，需要选择自己使用的可编程逻辑器件对应的模块，这样才能够在开发环境中使用这些模块，界面如图9所示。
图9 可编程器件模块选择
（7）安装完成以后，桌面上会出现开发环境Project Navigator的快捷方式，如图10所示。双击该快捷方式，就可以进入ISE的开发环境了。
图10 Project Navigator快捷方式
ModelSim安装
ModelSim的安装步骤如下：
（1）运行安装程序以后，出现如图11所示的界面，如果有有效的license，可以选择完全安装，否则选择评估版进行安装。
图11 选择ModelSim的安装类型
（2）选择安装类型以后，下一个步骤是选择安装路径，如图12所示。
图12 设定ModelSim的安装路径
（3）如果安装的是完全版本，安装以后，会出现License Wizard对话框。单击Continue按钮，就会出现License文件选择的对话框，选择有效的License文件，单击Ok按钮，系统会自动进行一系列有效性检查，只有合法的License才能使ModelSim工作。
关联ISE和ModelSim
完成了ISE和ModelSim的安装以后，还需要将两者进行关联才能够在ISE中使用ModelSim进行仿真。
运行ISE，在主界面中选择Edit／Preferences菜单项，进行Preferences设定。在弹出的Preferences对话框中选择Integrated Tools选项卡。该选项卡用于设定可与ISE集成的软件的路径，项Model Tech Simulator可用于设定ModelSim仿真软件的路径，如图13所示。单击Model Tech Simulator文本后面的...按钮，会弹出一个文件选择对话框，选择ModelSim安装路径win32目录下的modelsim，exe文件即可，如图14所示。
图13 ISE集成工具设定页面
图14 文件选择对话框
使用ISE进行开发的流程
使用ISE进行FPGA开发大致可以分为3个步骤。
（1）设计输入和仿真
设计输入（Design Entry）是指以HDL代码、原理图、波形图以及状态机的形式输入设计源文件，而设计仿真（Simulation）是指通过仿真工具对设计的整体模块或局部模块进行仿真来检验设计的功能和性能。
（2）用户约束条件、综合和实现
用户约束条件（User Constraints）的作用是对综合、实现过程进行控制，以满足速度、面积、引脚位置等需求。编辑约束条件对应着图15中的User Constraints，其中又包括了4个子项，意义分别为：创建时间约束、配置引脚、创建面积约束、以文本方式编辑约束。
图15 编辑约束条件、综合和实现
综合（Synthesize）是FPGA设计流程中的重要环节，综合结果的优劣直接影响到设计的终性能。ISE自带的综合工具是XST，同时它也支持Synplify／Synplify Pro等第三方综合工具，但是由于Xilinx对于其器件的底层为了解，所以使用XST综合往往会得到比较满意的结果。综合对应了图15中的Synthesize－XST项，其包含了3个子项，意义分别为：查看综合、查看综合器件的RTL级原理图和检查语法。
实现（Implementation）过程也包含了3个子项，如图15中Implement Design项所对应的子项，意义分别是：翻译、映射和布局布线。需要注意，进行实现步骤之前必须进行约束条件的编辑，否则实现可能会出错。
（3）硬件编程
硬件编程（Programming）是指生成编辑比特流文件．bit，并将其到FPGA芯片内部的过程。硬件编程对应图16所示的Generate Programming File项。
图16 硬件编程
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