IMPACT软件使用解读.docx

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IMPACT软件使用解读

XilinxIMPACT工具使用

IMPACT

5.4.1iMPACT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。

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GenerateProgrammingFile前面的“+”号，再双击“ConfigureDevice”，在ISE环境下运行；另一种是通过点击“开始程序ISE9.1AccessoriesiMPACT”，在Windows环境下单独运行。

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“InitializeChain”用于自动完成边界扫描JTAG链上的器件类型和数目；“ExportProjecttoCDF”用于把向前项目信息保存到CDF（ChainDescriptionFile）文件中。

∙Edit菜单

       Edit菜单包含了常用的配置操作，其中的“AddDevice”用于手动创建JTAG扫描链时添加PROM或FPGA芯片；“AssignConfigurationFile”用于指定配置文件；“EDITROM”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“CableAutoConnect”用于电缆自动连接；“DisconnectAllCables”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/StopDebugChain”用于启动或停止调试；“ChainIntegrityTest”用于扫描立案完整性测试；“IDCODETest”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XilinxFPGA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[GenerateProgrammingFile]并单击右键打开[ProcessProperties]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（GeneralOptions）设置窗口

其中相应的选项说明如下：

∙ RunDesignRulesChecker（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。

∙CreatBitFile：

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。

∙CreatBinaryConfigurationFile：

创建二进制配置文件。

其默认值为不选中。

∙CreatASCIIConfigurationFile：

创建ASCII配置文件。

其默认值为不选中。

∙CreatIEEE1532ConfigurationFile：

创建符合IEEE1532标准的配置文件，仅对Virtex系列芯片有关。

其默认值为不选中。

∙CreatBitStreamCompression：

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。

∙EnableDebuggingofSerialModeBitStream：

使能比特文件的调试功能。

其默认值为不选中。

∙EnableCyclicRedundancyChecking（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（ConfigurationOptions）设置窗口

其相应的选项说明如下：

∙ConfigurationRate：

配置数据速率。

其默认值为4Mbps。

∙ConfigurationClk（ConfigurationPins）：

用于选择配置时钟管脚CCLK内部是否使用上拉电阻，有“Pullup”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。

∙ConfigurationPinM0：

用于选择模式控制管脚M0的内部电阻阻值，有“PullUp”、“Float”和“PullDown”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。

∙ConfigurationPinM1：

用于选择模式控制管脚M1的内部电阻阻值。

同M0的说明。

∙ConfigurationPinM2：

用于选择模式控制管脚M2的内部电阻阻值。

同M0的说明

∙ConfigurationPinProgram：

用于选择编程控制管脚PROG的内部电阻阻值，有“PullUp”、“Float”和“PullDown”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。

∙ConfigurationPinDone：

用于选择DONE管脚的内部电阻阻值，有“PullUp”、“Float”和“PullDown”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“PullUp”；同样，在选择“Float”时，要保证外部电路中已有上拉电阻。

∙ConfigurationPinInit

∙ConfigurationPinCS

∙ConfigurationPinDIn

∙ConfigurationPinBusy

∙ConfigurationPinRdWr

∙JTAGPinTCK：

用于选择JTAG时钟管脚TCK的内部电阻阻值，有“PullUp”、“Float”和“PullDown”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。

∙JTAGPinTDI：

用于选择JTAG输入数据管脚TDI的内部电阻阻值，同TCK的说明。

∙JTAGPinTDO：

用于选择JTAG输出数据管脚TDO的内部电阻阻值，同TCK的说明。

∙JTAGPinTMS：

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。

∙UnusedIOPins：

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。

∙UserIDCode（8DigitalHexadecimal）：

用户码身份输入，其格式为8个16进制数。

∙DCIUpdateMode：

用于选择设计DCI进行阻抗调整的模式，有“AsRequired”、“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“AsRequired”。

（3）配置启动参数设置窗口

配置启动参数设置窗口如图5-38所示，主要完成配置电路时钟信号以及时钟驱动方案的选择。

图5-38配置启动参数（StartupOptions）设置窗口

注意：

图M的配置窗口对于不同系列的FPGA芯片是略存区别的。

对于早期的Virtex和Spartan-2系列，还会有“ReleaseSet/Reset（OutputEvents）”等选项，用于设置多少个时钟周期后，复位/置位内部锁存器、触发器。

       其相应的选项说明如下：

∙FPGAStart-UpClock：

用于选择FPGA芯片的配置时钟，有“CCLK”、“UserClock”和“JTAGClock”3个可选项。

当配置模式为主模式时，则配置时钟由FPGA芯片生成；当配置模式为从模式时，则配置时钟由外部提供。

当配置PROM器件时，必须选择CCLK时钟；当选择JTAG模式的配置时钟，该时钟由JTAG接口TCK信号提供。

用户自定义的配置时钟UserClock目前很少使用。

默认值为CCLK。

∙EnableInternalDonePipe：

用于选择是否等待插入的延迟信号CFG_DONE后，DONE管脚有效，对于高速配置方案非常有效。

默认值为不选择。

∙Done（OutputEvents）：

用于设置多少个CFG_DONE周期后，使DONE信号有效。

默认值为4。

∙EnableOutputs（OutputEvents）：

用于设置多少个时钟周期后，将输入、输出管脚从三态条件释放到实际的输入、输出结构。

默认值为5。

∙ReleaseWriteEnable（OutputEvents）：

用于设置多少个时钟周期后