深入浅出FPGA-13-IMPACT软件使用 Desktop, 软件, 价值, 硬件

yuyang911220

一般情况下，我是反感写这些内容的，找个UG看一下，然后练习一下，就会了，参考价值不大，这次破例，纯属冲动。
5.4.1 iMPACT综述与基本操作
1. iMPACT简介
iMPACT支持4种下载模式：边界扫描，从串模式、SelectMap模式以及Desktop配置模式。从串模式是一种常用配置电路，可用USB口或并口完成配置。SelectMap模式是一种并行配置模式，速度快，但需要使用多个信号管脚。Desktop模式是一种高速配置模式，可配置FPGA、 PROM以及SystemACE，但需要专用的硬件设备。在实际中，由于边界扫描模式标准统一、设备简单，且可通过JTAG链路配置FPGA、CPLD以及PROM，使用最为广泛。因此本节主要基于边界扫描模式来介绍IMPACT的使用方法。
当设计完成后，ISE调用BitGEN程序把布局布线后的.ncd文件转化成.bit文件，包括了配置数据和配置指令。如果使用JTAG模式，可直接将.bit文件通过iMPACT文件配置到FPGA芯片中。如果要用其它模式配置FPGA，则需要通过iMPACT进行格式转化，生成.mcs、.exo 以及.hex等文件格式，表M对常用的配置文件进行比较和说明。
表5-19 常用的Xilixn FPGA配置文件格式列表

对于FPGA器件，iMPACT能够直接将.bit位流文件下载到芯片中，或者将其转换为PROM器件的EXO/MCS文件格式，并下载到PROM芯片中。
2. iMPACT用户界面
有两种方法可以启动iMPACT软件，一种是在ISE过程管理区中，点击Generate Programming File前面的“+”号，再双击“Configure Device”，在ISE环境下运行；另一种是通过点击“开始 程序 ISE9.1 Accessories iMPACT”，在Windows环境下单独运行。其用户界面如图M所示。

图5-35 iMPACT的用户界面
iMPACT的用户界面主要由File、Edit、View、Operations、Options、Output、Debug、Window、Help菜单栏和常用工具栏组成。下面对常用的菜单栏操作进行简要介绍。

• File菜单

        File菜单包含了常见的文件操作，其中的“Initialize Chain”用于自动完成边界扫描JTAG链上的器件类型和数目；“Export Project to CDF”用于把向前项目信息保存到CDF（Chain Description File）文件中。

• Edit菜单

        Edit菜单包含了常用的配置操作，其中的“Add Device”用于手动创建JTAG扫描链时添加PROM或FPGA芯片；“Assign Configuration File”用于指定配置文件；“EDIT ROM”用于修改和删除PROM芯片；“Preference”用于设定iMPACT的通用选项。

• View菜单

        View菜单包含了各个窗口显示/关闭的操作。

• Operations菜单

Operations菜单包含了配置、验证、擦除以及各类验证操作。其中“Program”用于对器件编程，下载相应的配置文件；“Verify”用于验证下载是否正确；“Erase”用于擦除FPGA或PROM芯片内的内容。

• Options菜单

        Options菜单包含编程、擦除以及回读等选项。

• Output菜单

        Output菜单包含了常用的电缆操作。其中“Cable Auto Connect”用于电缆自动连接；“Disconnect All Cables”用于断开所有电缆

• Debug菜单

        Debug菜单包含了JTAG扫描连所有的调试操作。其中“Start/Stop Debug Chain”用于启动或停止调试；“Chain Integrity Test”用于扫描立案完整性测试；“IDCODE Test”用于IDCODE测试。

• Window菜单

        Window菜单包含了窗口管理操作，如关闭窗口、上一下/下一个窗口等。

• Help菜单

         Help菜单包含了iMPACT的在线帮助和版本信息。
5.4.2 使用IMPACT创建配置文件
一个设计经过综合、实现之后，需要为器件生成相应的编程文件。ISE中内嵌了比特流生成器，可生成FPGA以及PROM格式文件，从而实现动态配置，并验证数据是否正确。由于Xilinx FPGA支持多种配置模式，因此在完成数据配置之前，需要选择一个合适的模式，以避免出现编程错误
1. 配置参数设置窗口
        在过程窗口中，选中[Generate Programming File]并单击右键打开[Process Properties]窗口，在其中可完成对各类编程参数的选择和配置。
（1）通用参数设置窗口
        通用参数设置窗口如图5-36所示，主要选择配置文件的格式以及各种校验规则。

图5-36 通用参数（General Options）设置窗口
其中相应的选项说明如下：  

• Run Design Rules Checker（DRC）：运行设计规则校验。建议使用该功能，在位流文件生成中进行规则校验，这样可对NCD文件进行评估。其默认值为选中。
• Creat Bit File：创建位流文件。用于设计在实现后生成可配置的比特文件。其默认值为选中。
• Creat Binary Configuration File：创建二进制配置文件。其默认值为不选中。
• Creat ASCII Configuration File：创建ASCII配置文件。其默认值为不选中。
• Creat IEEE 1532 Configuration File：创建符合IEEE 1532标准的配置文件，仅对Virtex系列芯片有关。其默认值为不选中。
• Creat BitStream Compression：使能比特文件压缩功能，可节约PROM的存储空间。其默认值为不选中。
• Enable Debugging of Serial Mode BitStream：使能比特文件的调试功能。其默认值为不选中。
• Enable Cyclic Redundancy Checking（CRC）：使能循环冗余校验，在配置数据中添加4位校验码。其默认值为不选中。

（2）配置参数设置窗口
        配置参数设置窗口如图5-37所示，主要完成配置电路所用管脚内部电阻的选择。

图5-37 配置参数（Configuration Options）设置窗口
其相应的选项说明如下：

• Configuration Rate：配置数据速率。其默认值为4Mbps。
• Configuration Clk（Configuration Pins）：用于选择配置时钟管脚CCLK内部是否使用上拉电阻，有“Pull up”和“Float”两种选择。选择上拉可以减小时钟信号线上的干扰信号，默认值为选择内部上拉。
• Configuration Pin M0：用于选择模式控制管脚M0的内部电阻阻值，有“Pull Up”、“Float”和“Pull Down”3种选择，分别对应着上拉、悬空和下拉，其电阻值的范围为50 ~ 100 ，上拉和下拉能在一定程度上减小干扰。默认值为选择内部上拉。
• Configuration Pin M1：用于选择模式控制管脚M1的内部电阻阻值。同M0的说明。
• Configuration Pin M2：用于选择模式控制管脚M2的内部电阻阻值。同M0的说明
• Configuration Pin Program：用于选择编程控制管脚PROG的内部电阻阻值，有“Pull Up”、“Float”和“Pull Down”3种选择，分别对应着上拉、悬空和下拉，上拉和下拉能在一定程度上减小干扰，避免非法操作。默认值为选择内部上拉。
• Configuration Pin Done：用于选择DONE管脚的内部电阻阻值，有“Pull Up”、“Float”和“Pull Down”3种选择，分别对应着上拉、悬空和下拉，其电阻值的范围为2 ~ 18 。由于DONE信号为集电极开路输出，必须有终端电阻才能正常工作，如果外部电路中没有上拉电阻，则必须选择“Pull Up”；同样，在选择“Float”时，要保证外部电路中已有上拉电阻。
• Configuration Pin Init
• Configuration Pin CS
• Configuration Pin DIn
• Configuration Pin Busy
• Configuration Pin RdWr
• JTAG Pin TCK：用于选择JTAG时钟管脚TCK的内部电阻阻值，有“Pull Up”、“Float”和“Pull Down”3种选择，分别对应着上拉、悬空和下拉，建议选择内部上拉。默认值为选择内部上拉。
• JTAG Pin TDI：用于选择JTAG输入数据管脚TDI的内部电阻阻值，同TCK的说明。
• JTAG Pin TDO：用于选择JTAG输出数据管脚TDO的内部电阻阻值，同TCK的说明。
• JTAG Pin TMS：用于选择JTAG测试模式选择管脚TMS的内部电阻阻值，同TCK的说明。
• Unused IO Pins：用于选择未用管脚的内部电阻选择，同TCK的说明。默认值为FFFFFFFF。
• User ID Code（8 Digital Hexadecimal）：用户码身份输入，其格式为8个16进制数。
• DCI Update Mode：用于选择设计DCI进行阻抗调整的模式，有“As Required”、“Continuous”和“Quiet（Off）”3种选择，分别对应着仅在需要时调整阻抗、连续调整阻抗以及达到初始后便不再调整阻抗的3种模式。默认值为“As Required”。