XST Synthesize Tips
用Spartan3E Starter Kit来做USB Cable，你想到过吗？
Dec
28
两年前写过一篇文章叫《对FPGA进行系统设计的Xilinx软件使用方法》。时隔两年，ISE从7.1升级到了10.1，稍稍来更新一下这篇文章吧。
这篇文章并不是讲述系统规划的方法，不是讲述系统规划时应该注意的一二三，而只是讲述了如何用工具提高效率的方法，适用程度因人而异。
---------------------BEGIN---------------------
Situation: 在对FPGA设计进行最初步的系统规划的时候，需要进行模块划分，模块接口定义等工作。通常，我们起初会在纸上进行设计，到了一定阶段的定稿可能会输入Visio等工具，方便在Team内部交流和审阅。虽然在纸上我们可以很随意地书写，而用纸画的不方便就在于，如果想对某一个模块进行一些改动或者重画模块，那么常常因为留出的空余纸张不够，而导致拿一张新的白纸重新画一遍，比较浪费时间。对于电子化的Visio来说，方便修改是好处，但他不是专为设计FPGA系统而设计的，添加输入输出端口没那么方便，也不会根据定义的模块自动生成HDL文件。
Question: 我们能不能使用更好软件进行系统规划呢？
Solution: 答案是可以的。下面以ISE 10.1为例作说明：
1) 画一个空模块，仅定义端口 - 新建Schematic，选择Tools -> Symbol Wizard，里面可以定义Symbol名和端口属性。完成后生成sym格式的Symbol。如果端口是一个bus，那么可以用A(4:0)的形式。
2) 将Symbol添加到原理图 - 在Schematic的Symbol页面，选择Categories为工程文件夹，在Symbols列表中就可以看到刚刚新建的Symbol。将它添加到原理图中。
3) 重复1-2步骤，建立所有Symbol，并连接端口。如果需要修改连线的名字或者模块的例化名，可以选择需要修改名字的元件然后按右键--> Object Properties --> 在Name/InstName窗格中填入需要的名字。
4) 如需修改Symbol，可以直接在sym文件中修改 - 可以按右键-> Add -> Pin等等添加，也可以Copy已存在的Pin，然后改变PinName。但是ISE10.1的Symbol Editor对Add Pin有一些Bug。因此在UltraEditor打开这个sym文件，在里面修改可能是更好的办法。sym文件格式很易懂。改变 Symbol端口后需要Update Schematic。在点到Schematic后会自动弹出Update对话框。
5) 生成原理图对应的HDL文件 - 点击"Sources in Project"列表中的sch文件，在"Process"窗口选择"View HDL Functional Model"。这样会自动生成Schematic对应的HDL文件，其中例化了上面的各个模块。要改变HDL文件类型，可以改变Project属性中的"Generated Simulation Language"属性。
6) 生成Symbol对应的HDL文件 - 在打开一个sym文件时，选择Tools -> Generate HDL Template from Symbol。此时可以选择生成VHDL还是Verilog的文件。
至此，我们已经生成了顶层文件和待开发的子模块文件，我们已经可以在它的基础上进行开发了。在开发过程中我们可能还会碰到这些问题：
1. 我想把设计图打印下来
- 除了ISE自带的打印功能外，要打印好看的图纸，还可以使用Synplify Pro或PlanAhead。由于以上流程生成的代码都是可综合的，带有端口信息的HDL会被综合工具认为是一个blackbox的wrapper，因此我们可以用ISE或Synplify将这些代码综合，综合工具会生成比较好看的综合模块图（RTL Schematic）。除了可以用ISE和Synplify打开这些综合网表产生RTL Schematic之外，也可以用PlanAhead打开综合网表，它的Schematic显示功能更为强大。
2. 我要修改某些模块的端口，并添加连线
修改模块端口是否还需要在原来的Schematic上编辑修改呢？这是仁者见仁智者见智的问题了。我个人在生成了带端口信息的HDL后还是偏好修改HDL --> 综合 --> 在PlanAhead中产生需要的连接图 --> 打印 --> 在打印稿上继续思考写写划划 -->继续修改HDL 这样的流程。
---------------------END--------------------------
这篇文章并不是讲述系统规划的方法，不是讲述系统规划时应该注意的一二三，而只是讲述了如何用工具提高效率的方法，适用程度因人而异。
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Situation: 在对FPGA设计进行最初步的系统规划的时候，需要进行模块划分，模块接口定义等工作。通常，我们起初会在纸上进行设计，到了一定阶段的定稿可能会输入Visio等工具，方便在Team内部交流和审阅。虽然在纸上我们可以很随意地书写，而用纸画的不方便就在于，如果想对某一个模块进行一些改动或者重画模块，那么常常因为留出的空余纸张不够，而导致拿一张新的白纸重新画一遍，比较浪费时间。对于电子化的Visio来说，方便修改是好处，但他不是专为设计FPGA系统而设计的，添加输入输出端口没那么方便，也不会根据定义的模块自动生成HDL文件。
Question: 我们能不能使用更好软件进行系统规划呢？
Solution: 答案是可以的。下面以ISE 10.1为例作说明：
1) 画一个空模块，仅定义端口 - 新建Schematic，选择Tools -> Symbol Wizard，里面可以定义Symbol名和端口属性。完成后生成sym格式的Symbol。如果端口是一个bus，那么可以用A(4:0)的形式。
2) 将Symbol添加到原理图 - 在Schematic的Symbol页面，选择Categories为工程文件夹，在Symbols列表中就可以看到刚刚新建的Symbol。将它添加到原理图中。
3) 重复1-2步骤，建立所有Symbol，并连接端口。如果需要修改连线的名字或者模块的例化名，可以选择需要修改名字的元件然后按右键--> Object Properties --> 在Name/InstName窗格中填入需要的名字。
4) 如需修改Symbol，可以直接在sym文件中修改 - 可以按右键-> Add -> Pin等等添加，也可以Copy已存在的Pin，然后改变PinName。但是ISE10.1的Symbol Editor对Add Pin有一些Bug。因此在UltraEditor打开这个sym文件，在里面修改可能是更好的办法。sym文件格式很易懂。改变 Symbol端口后需要Update Schematic。在点到Schematic后会自动弹出Update对话框。
5) 生成原理图对应的HDL文件 - 点击"Sources in Project"列表中的sch文件，在"Process"窗口选择"View HDL Functional Model"。这样会自动生成Schematic对应的HDL文件，其中例化了上面的各个模块。要改变HDL文件类型，可以改变Project属性中的"Generated Simulation Language"属性。
6) 生成Symbol对应的HDL文件 - 在打开一个sym文件时，选择Tools -> Generate HDL Template from Symbol。此时可以选择生成VHDL还是Verilog的文件。
至此，我们已经生成了顶层文件和待开发的子模块文件，我们已经可以在它的基础上进行开发了。在开发过程中我们可能还会碰到这些问题：
1. 我想把设计图打印下来
- 除了ISE自带的打印功能外，要打印好看的图纸，还可以使用Synplify Pro或PlanAhead。由于以上流程生成的代码都是可综合的，带有端口信息的HDL会被综合工具认为是一个blackbox的wrapper，因此我们可以用ISE或Synplify将这些代码综合，综合工具会生成比较好看的综合模块图（RTL Schematic）。除了可以用ISE和Synplify打开这些综合网表产生RTL Schematic之外，也可以用PlanAhead打开综合网表，它的Schematic显示功能更为强大。
2. 我要修改某些模块的端口，并添加连线
修改模块端口是否还需要在原来的Schematic上编辑修改呢？这是仁者见仁智者见智的问题了。我个人在生成了带端口信息的HDL后还是偏好修改HDL --> 综合 --> 在PlanAhead中产生需要的连接图 --> 打印 --> 在打印稿上继续思考写写划划 -->继续修改HDL 这样的流程。
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