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Vivado 工程创建与 FPGA 开发流程指南

Xilinx Vivado 软件的基础使用流程。主要涵盖六个步骤:首先创建工程并指定芯片型号;其次添加 Verilog 设计文件;接着编写 D 触发器代码并进行综合编译;随后创建 Testbench 进行仿真验证波形;然后配置管脚约束生成 XDC 文件;最后生成 Bitstream 比特流文件并烧录至开发板。通过该流程可实现从代码编写到硬件部署的完整 FPGA 开发闭环。

PhpPioneer发布于 2026/4/6更新于 2026/5/2230 浏览
Vivado 工程创建与 FPGA 开发流程指南

一、创建工程

  1. 点击左侧'创建(或打开)工程',右侧可快速打开最近项目。

  2. 命名工程并设置存放路径(以 D 触发器为例)。

  3. 选择 RTL 后点击 Next,进入添加文件环节,直接点击 Next。

  4. 选择芯片型号(根据开发板选择),完成后点击 Next 查看概要,Finish 完成。

二、创建文件

  1. 在工程管理器中选择 Add Source 添加设计文件,创建时选择 Verilog 语言并命名。

  2. 定义端口(可选),系统会自动生成端口定义代码。若未说明类型默认为 wire,可根据需要定义为 reg(如 output reg q)。

  3. 设计文件创建完成。

三、编写代码

  1. 代码示例(D 触发器):
`timescale 1ns / 1ps
module dff(
    input wire clk,
    input wire d,
    output reg q,
    output reg q_n
);
    always@(posedge clk) begin
        q <= d;
        q_n <= !d;
    end
endmodule
  1. 保存后运行 Synthesis(综合),修改报错直至通过。 图示两处均为编译入口。点击后确认 Number of Jobs(CPU 工作线程数,视电脑配置而定)。编译报错可在 Messages 窗口查看,重点关注 Error。

四、仿真验证

  1. 编译成功后创建仿真文件(Add or Create Simulate Source),参考'创建文件'步骤。 Testbench 代码如下:
`timescale 1ns / 1ps
module dff_tb();
    reg clk_sim;
    reg d_sim;
    wire q_sim;
    wire q_n_sim;
    always #10 clk_sim = ~clk_sim;
    initial begin
        clk_sim = 0;
        d_sim = 0;
        #20 d_sim = 1;
        #40 d_sim = 0;
        #100 $stop;
    end
    dff dff_inst(
        .clk(clk_sim),
        .d(d_sim),
        .q(q_sim),
        .q_n(q_n_sim)
    );
endmodule
  1. 保存后运行 Synthesis。
  2. 运行 Simulation(仿真)。若有多个 TB 文件,右键选中要仿真的设为 Active。 注意:Vivado 仿真上限时间可在 Tool Settings-Simulation 中设置。 波形显示 clk 上升沿到来时 q 输出 d 的值,功能无误。

五、配置管脚

  1. 运行 Implement(实现),成功后解锁部分仿真选项。
  2. 打开 Implement Design,在 Window 菜单选择 I/O Ports。 分配引脚(Fixed 栏自动打勾),设置参数(通常 I/O Standard 为 LVCMOS33)。
  3. 按 Ctrl+S 保存,生成 XDC 约束文件。

六、生成 Bitstream 文件并烧录

  1. 生成 Bitstream 文件。
  2. 点击 Open Hardware Manager,自动连接硬件。确保开发板已连接且通电。
  3. 烧录:连接后出现芯片型号,右键选择 Program Device,点击 Program 烧录。

目录

  1. 一、创建工程
  2. 二、创建文件
  3. 三、编写代码
  4. 四、仿真验证
  5. 五、配置管脚
  6. 六、生成 Bitstream 文件并烧录
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