提升創(chuàng)造力的數(shù)字設(shè)計工具：FPGA Editor(08-100)

　　工程師在設(shè)計過程中，經(jīng)常需要一定的創(chuàng)造力(不妨稱之為數(shù)字管道膠帶)才能夠保證設(shè)計的順利完成。過去8年時間里，我曾經(jīng)目睹許多優(yōu)秀工程師利用這一方法出色地完成了許多工作，而他們采用的最主要工具就是FPGA Editor。

　　利用FPGA Editor，你可以察看完成的設(shè)計并確定是否在FPGA構(gòu)造一級真正實現(xiàn)了設(shè)計意圖 – 而這對于任何工程師或現(xiàn)場應(yīng)用工程師來說都是非常需要的。假設(shè)你拿到協(xié)作者的設(shè)計，需要對其進(jìn)行修改，但他們的HDL源代碼非常難于理解，或者根本沒有任何注釋或文檔。也許你只是想將某些時鐘邏輯鎖定，但卻不知道實例的名稱或者如何將其鎖在所希望的位置。下面討論的一些用來探查FPGA構(gòu)造以及創(chuàng)建命令行補(bǔ)丁的技巧可以幫助設(shè)計人員滿足不斷迫近的任務(wù)期限要求。

　　FPGA構(gòu)造勘察技巧

　　當(dāng)賽靈思發(fā)布針對新FPGA器件的工具時，通常我做的第一件事就是打開FPGA Editor來勘察FPGA器件的內(nèi)部構(gòu)造。具體做法是找到Xilinx → ISE →Accessories菜單并點擊FPGA Editor圖標(biāo)，或者在命令行鍵入fpga_editor。圖形用戶界面打開后，在File菜單下選擇New。FPGA Editor會詢問設(shè)計文件名稱和物理約束文件。此時還沒有任何設(shè)計文件，因此隨便鍵入一個設(shè)計文件名(例如，test.ncd)，并選擇希望察看的器件類型。FPGA Editor將會使用同樣的名字作為物理約束文件的名稱，并加載一個空白設(shè)計。

　　另一種方法是編譯隨軟件提供的某個ISE工具套件設(shè)計例子，并將其加載到FPGA Editor中來察看FPGA構(gòu)造。加載一個設(shè)計實例可以顯示更多細(xì)節(jié)，并且更容易定位感興趣的項目。

　　在FPGA Editor中瀏覽只需要記住兩件事：

　　1、如何利用CTRL / Shift快捷鍵進(jìn)行放大縮小。

　　2、如果利用F11鍵放大選定的項目。

　　不使用GUI按鈕快速縮放的方法是，按住Ctrl 和 Shift鍵，然后分別利用鼠標(biāo)左鍵和右鍵進(jìn)入放大和縮小。要想快速找到任何項目，在GUI右上角的列表窗口(List window)中選擇該項目即可。一旦定位了想找的項目，按F11鍵。陣列窗口(Array window)就會放大顯示該項目。

　　FPGA Editor有四個主要窗口：列表(List)、全局(World)、陣列(Array)和塊(Block)。List窗口顯示設(shè)計中所有活動的項目。通過此窗口頂部的下拉菜單可選擇其內(nèi)容 – 列表內(nèi)容包括已經(jīng)布局或還未使用的部件、網(wǎng)絡(luò)或未布線的網(wǎng)絡(luò)等等。

　　全局視圖窗口(World Windows)始終顯示完整FPGA硅片視圖，這在試圖確定某個網(wǎng)絡(luò)的布線情況時非常有用。同時，陣列窗口(Array window)則是FPGA構(gòu)造和邏輯的動態(tài)視圖。如果雙擊Array視圖中的任何項目，會顯示Block視圖，給出所選擇項目或邏輯單元的詳細(xì)情況。

　　利用FPGA Editor，你可以察看物理實施后的設(shè)計并確定是否在FPGA構(gòu)造一級真正實現(xiàn)了設(shè)計意圖 – 而這對于任何工程師或現(xiàn)場應(yīng)用工程師來說都是非常需要的。

　　為方便瀏覽或?qū)υO(shè)計進(jìn)行編輯，這些窗口可以復(fù)制。許多情況下，打開第二個Array窗口會比較方便同時在設(shè)計的兩個不同部分工作。例如，假設(shè)需要在全局時鐘緩沖器和芯片底部的觸發(fā)器之間增加一條布線。如果在一個Array窗口中顯示全局時鐘緩沖器的輸出，另一個Array窗口則顯示觸發(fā)器時鐘輸入，那么會做起來會更方便。不然的話就必須來回縮放來定位布線的兩端，顯然這很繁瑣。

　　在FPGA Editor GUI的右側(cè)是一組由20個功能按鈕組成的工具條，用于設(shè)計察看和編輯。通過編輯$XILINX/data目錄下的fpga_editor.ini文件可以增加更多功能按鈕。當(dāng)察看設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)隨時使用INFO按鈕。該功能會將所選擇項目的所有信息轉(zhuǎn)錄到控制臺(Console)窗口。這一功能非常方便，你可以在控制臺窗口中標(biāo)注數(shù)據(jù)并將其拷貝到其它地方使用，例如編寫UCF約束。