VHDL与Vivado2017.4入门教程配套工程介绍

### 知识点 #### 基于VHDL的Vivado2017.4初学者教程 ##### 1. VHDL语言基础 VHDL（VHSIC Hardware Description Language）是一种硬件描述语言，用于描述和设计数字电路。VHSIC是Very High Speed Integrated Circuit的缩写，表示高速集成电路。VHDL能够对电路的行为、结构和物理特性进行描述，是电子设计自动化（EDA）领域中广泛应用的语言之一。VHDL在1987年成为IEEE标准，版本为IEEE 1076-1987，随后不断更新，形成今天的VHDL标准。 ##### 2. Vivado设计套件 Vivado设计套件是Xilinx公司推出的一款用于FPGA和SoC设计的软件工具，它在2012年首次发布，用于替代传统的ISE设计套件。Vivado提供了从设计输入、综合、实现到验证的全套流程，并且采用了新一代的系统生成器——IP Integrator，使得IP（Intellectual Property）的集成更加简便快捷。Vivado 2017.4指的是该软件的一个特定版本，这一版本在发布时为业界带来了许多新的特性和改进。 ##### 3. FPGA和SoC设计流程 在Vivado环境中进行FPGA和SoC设计，大致流程可以分为以下几个步骤： - 设计输入：使用HDL（硬件描述语言），如VHDL或Verilog，来描述想要实现的电路功能。 - 功能仿真：在实际综合前，通过仿真软件检查设计的逻辑是否正确。 - 综合：将HDL代码转换为FPGA芯片上可用的逻辑元件（如查找表、触发器等）。 - 实现：进行布局布线（Place & Route），将综合后的逻辑元件映射到FPGA的物理资源上。 - 验证：通过仿真或使用硬件原型进行功能和时序验证。 - 硬件配置：将生成的比特流（Bitstream）配置到FPGA中进行实际运行。 ##### 4. 初学者教程内容 一个面向初学者的VHDL与Vivado教程，通常会从基础的VHDL语法讲起，如数据类型、结构体、行为体、信号赋值、进程等，并介绍如何在Vivado环境下进行工程的创建、源文件的编写、项目的编译和仿真，以及最终生成可下载到FPGA的比特流文件。 教程中还可能涉及一些高级主题，例如时序约束的添加、时钟域交叉问题的处理，以及IP核的使用和集成等。通过结合VHDL语言和Vivado设计套件，初学者可以逐步掌握FPGA和SoC的设计与开发流程。 ##### 5. 网络资源和学习支持 教程中提供的网络资源链接（https://blog.csdn.net/qq_40033089/article/details/82693492）指向了一个博客文章，该文章中可能包含了对上述知识点的详细解释和实例演示。博客作为网络资源，为初学者提供了方便快捷的学习途径。CSDN博客平台聚集了大量的开发者和技术爱好者，初学者可以在该平台上找到丰富的学习资料、项目案例和问题解答。 ##### 6. 教程工程文件 在教程中提到的“教程对应工程”，意味着在Vivado环境中已经预先设置好的项目文件。通过下载和打开这些工程文件，初学者可以直接查看和修改项目中的代码，无需从零开始搭建工程环境。工程文件（文件夹名称为class）可能包含以下几个重要的组成部分： - 源代码文件（.vhd）：包含VHDL代码的文件，用于描述硬件电路的行为和结构。 - 约束文件（.xdc）：包含引脚分配、时钟约束和其他硬件特定设置的文件。 - 仿真文件：包括测试台（testbench）和其他用于验证设计的文件。 - 工程文件（.xpr）：包含了Vivado项目的全部信息，包括源文件的引用、仿真和实现设置等。 #### 小结 通过这个初学者教程，学习者将能够了解并掌握VHDL语言基础，熟悉使用Vivado设计套件进行FPGA和SoC的设计流程，从基础的代码编写到最终的硬件实现。教程的目的是帮助初学者搭建起一个扎实的FPGA开发基础，并提供足够的知识储备以应对复杂的电子系统设计。