1.Xilinx-7系列芯片选择

Kintex-7系列常用的三款芯片：XC7K160T、XC7K325T 、XC7K410T

Virtex-7系列最常用的一款芯片：XC7VX690T

Xilinx 7 系列 FPGA 型号命名规则：

(1)XC：Xilinx Commercial，代表赛灵思商用器件。

(2)7：器件代次：7 系列 FPGA。表示该芯片是第几代。

(3)S/A/K/V：家族代号。Spartan-7（低成本）、Artix-7（低功耗、通用）、Kintex-7（性价比中端）、Virtex-7（高性能高端）。

(4)### (数字)：逻辑单元数量（单位：k），代表芯片规模。

(5)- 数字：表示速度等级。-1(最慢)；-2(中等)；-3(最高速)；后缀带L（-L1/-L2）：低功耗版本

(6)CP/CS/FG/FT：引线键合封装；FB/FF/SB/FH：倒装 Flip-Chip 裸片封装

(7)G / V：符合 RoHS 6/6 无铅标准

(8)引脚数量：封装对应的总引脚数

(9)温度等级：C：商业级 0~+85℃；E：扩展级 0~+100℃；I：工业级 -40~+100℃；Q：宽温扩展 -40~+125℃。

2.vivado软件的快速开发教程

以该原理图为例，使用vivado创建一个流水灯工程。

2.1创建工程

Step1:启动 VIVADO，单击 Create Project

Step2:单击 NEXT

Step3:创建名为 Miz_sys 的工程到对应的文件目录，文件路径自定义，不能有中文或非法字符，之后单击 NEXT

Step4:选择 RTL Project 并且勾选复选框，之后单击 NEXT

Step5:选择芯片的型号和封装速度等级：

MK7325FA 如下图所示设置：

Step:6 单击 Finish 完成工程创建。

2.2添加Verilog代码文件

Step2:单击 Add Sources

Step3:选择单击 Add or Create Design Sources 然后单击 NEXT

Step4:单击 Create File 来创建文件

Step5:创建一个 run_led 的文件，并且文件类型选择 Verilog

Step6:添加完成后如下图所示之后单击 finish 完成文件的创建

Step7:继续弹出的对话空中，可以设置一些端口，但是我们现在什么都不做。单击 OK

Step8:创建完成后可以看到 Design Sources 文件夹中有了 run_led.v 这个文件，这个文件就是我们可以编写 verilog 程序的文件。

2.3添加管教约束文件

管脚约束文件，即.xdc 文件，一般情况，生成后会放在 Miz_sys.srcs\constrs_1 文件夹中，这里的“Miz_sys”对应的是创建工程的名称。

添加管脚约束有三种方法，分别是手动新建 XDC PIN 脚约束文件、直接加入已经写好的约
束文件、综合后添加管脚约束，用户根据实际情况选择其中一种方法，可以提高工作效率。

2.3.1方法一 手动新建 XDC PIN 脚约束文件

引脚约束模板：

set_property PACKAGE_PIN 芯片引脚号 [get_ports 顶层端口名]

set_property IOSTANDARD LVCMOS33/LVDS33(电平标准) [get_ports 端口名]

压缩bit文件：

set_property BITSTREAM.GENERAL.COMPRESS true [current_design]

加速读取FLASH芯片：

set_property BITSTREAM.CONFIG.CONFIGRATE 50 [current_design]

Step1:单击（和添加.v 文件一样）

Step2:选择 Add or create constraints 然后单击 NEXT

Step3:点击 Create File，创建一个新的.xdc 文件。

Step4:打开提供例程，复制约束文件中的管脚约束,下图是打开配套的例子的工程截图。

下图是你创建的工程，新建的 XDC 文件，把上图配套例子的 PIN 脚约束，粘贴到新建工程中的 xdc 文件。

Step5:保存，XDC 文件生成完成。

2.3.2 方法二 综合后，添加管脚约束

Step1:综合工程.

Step2:打开 Open Synthesized Design。

Step3:管脚配置。

点击 I/O Ports，在 Find Results 中进行管脚配置（图 a）。Package Pin 对应 FPGA 中的管脚，I/O Std 对应电平
标准（图 b）。例如要配置 RSTn_i 信号连接到 N13 管脚，电平标准是 LVCMOS15，在 Package Pin 中选择管脚 N13，
I/O Std 选择 LVCMOS15。其他管脚也做相应配置（图 c）。

图 a

Step4:保存，给 XDC 文件命名，生成.XDC 文件，并保存到 Miz_sys\Miz_sys.srcs\constrs_1。Constrs_1 文件夹是自己创建的。

Step5.XDC 文件生成结束

2.3.3 方法三 直接加入已经写好的约束文件

Step3:单击 Add Files

Step5:将要添加的.xdc 文件添加进来，然后点击 OK。

注意：提供例程的.xdc 文件放在.srcsconstrs_1 文件夹中。

Step6:点击 Finish 完成约束文件的添加

优化管脚约束文件

2.4编译代码，生成bit文件

2.5下载bit文件到板卡

2.6写tb文件，使用vivado进行仿真

Setp1 :新建仿真文件，然后编写仿真代码

Setp2：进入仿真界面：SIMULATION->单击 Run Simulation ->单击 Run Behavioral Simulation。

Setp3：添加需要仿真的信号

Setp4：从左到右，依次点击，restart重启、开始仿真、停止仿真。

Setp5：从左到右，依次是全局视图、上升沿和下降沿、添加标记线。

Setp6：修改信号的进制

Setp7：按住ctlr+鼠标滚轮，可以放大和缩小波形图，进行观看仿真波形图与预期的效果是否一致。

2.7用于调试的IP核

2.7.1使用ILA-IP核，抓波形仿真

Step7:切换 IP Sources 游标下，然后双击 ila_0.veo 打开调用的接口模版

Step8:IP 接口调用模版打开后，可以看到这是一个 IP 接口，显然我们只要把需要被检测的信号根据前面的设置填进
去就可以了。 clk 就是采样时钟，probe0 就是 2HZ 信号，proble1 就是其他需要被观察的信号。

修改，并且嵌入到顶层文件中,保存文件。

Step9: Run Synthesis-> Run Implementation->Generate Bitstream 生产 Bit 流文件

然后连接板卡，进入硬件管理器，点击ila。

Step5:单击 Program Device（也可以从顶部单击 Program device）， 然后选择 xc7a35t_0 或 xc7a100t_0。

2.7.2使用VIO-IP核，模拟输入输出

本设计是使用vio模拟输出VIOOUT[7:0]；led灯有4种状态，分别是闪光灯、呼吸灯、常亮、熄灭。

step1：点击IP Catalog

step2：搜索VIO，并且双击。

step3：配置我们的输入输出端口个数

step4：配置输入端口的位宽

step5：配置输出端口的位宽，然后点击OK

step6：使用notpad++打开vio_0.veo，找到实例化模板

step7：实例化完之后，全编译，生成bit文件，然后连接板卡，进入硬件管理器。

step8：将bit文件下载到板卡。

step9：可以看见vio已经显示到硬件管理器了，双击vio，然后命名为vio即可。

step10：点击 + 号，会弹出一个小窗口，我们双击VIOOUT[7:0].

step11：点击红色框，可以设置VIOOUT[7:0]的值，vio会模拟输出这个值，进行控制led的状态。

运行效果如下：

2.8固化程序

2.8.1生成 MCS 文件教程

Step10：右击 mt25ql256sxxxxxx0 flash 然后选择 Program Configuration Memory Device

2.8.2生成 bin 文件教程

点击全编译，bit文件和bin文件会一起生成。

2.9查看芯片内部资源

点击下面操作，可以查看我们的项目代码被综合成的一个专用的电路。

我们编写的verilog代码，经过vivado编译之后，会被综合成一个电路。

点击可查看该项目的资源使用量，也就是消耗量芯片的内部查找表和触发器资源，提前预判我们的项目是否超出了芯片的资源。因为在工作时，我们是分工合作，把子模块功能完成后，需要将所有的子模块拼在一起完成这个项目，项目的工程代码综合后，是不能超过芯片的内部资源的。

2.10自定义IP核

2.10.1创建IP核

Step4：单击 Finish，完成 Verilog 文件的创建。
Step5：将以下代码复制入文本编辑区内。

module water_led( input CLK_i,//100MHZ input RSTn_i, output reg [3:0]LED_o ); reg [31:0]C0; always @(posedge CLK_i) if(!RSTn_i) begin LED_o <= 4'b1; C0 <= 32'h0; endelse begin if(C0 == 32'd49_999_999)//1s begin C0 <= 32'h0; if(LED_o == 4'b1000) LED_o <= 4'b0001; else LED_o <= LED_o << 1; end else begin C0 <= C0 + 1'b1; LED_o <= LED_o; end end endmodule

点击 OK

2.10.2调用自定义 IP(建立BD工程)

Step9:右击 system.bd 选择 Create HDL Wrapper 这步的作用是产生顶层的 HDL 文件

Step11：添加约束文件：选中 PROJECT MANAGERAdd Sources Add or create Constraints Sources。添加例程提供的 xdc 约束文件。
Step12：产生 bit 文件。