Xilinx ISE

Xilinx ISE ^{[ 2 ]} (abreviatura de Integrated Synthesis Environment ) ^{[ 3 ]} es una herramienta de software descontinuada de Xilinx para la síntesis y el análisis de diseños HDL , que se dirige principalmente al desarrollo de firmware embebido para las familias de productos de circuitos integrados (CI) FPGA y CPLD de Xilinx . Fue sucedido por Xilinx Vivado . El uso de la última edición publicada en octubre de 2013 continúa para la programación en sistema de diseños de hardware heredados que contienen FPGA y CPLD más antiguos que de otro modo quedarían sin soporte por la herramienta de diseño de reemplazo, Vivado Design Suite .

ISE permite al desarrollador sintetizar ("compilar") sus diseños, realizar análisis de temporización , examinar diagramas de nivel de transferencia de registros (RTL), simular la reacción de un diseño a diferentes estímulos y configurar el dispositivo de destino con el programador . Otros componentes que se incluyen con Xilinx ISE son el kit de desarrollo integrado (EDK), un kit de desarrollo de software (SDK) y ChipScope Pro. ^{[ 4 ]} Xilinx ISE se utiliza principalmente para la síntesis y el diseño de circuitos, mientras que ISIM o el simulador lógico ModelSim se utilizan para las pruebas a nivel de sistema. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Como es práctica común en el sector de la automatización del diseño electrónico comercial , Xilinx ISE está estrechamente vinculado a la arquitectura de los chips propios de Xilinx (cuyos componentes internos son altamente propietarios) y no puede utilizarse con productos FPGA de otros proveedores. ^{[ 3 ]} Dada la naturaleza altamente propietaria de las líneas de productos de hardware de Xilinx, rara vez es posible utilizar alternativas de código abierto a las herramientas proporcionadas directamente por Xilinx, aunque a partir de 2020 se están realizando algunos intentos exploratorios. ^{[ 7 ]}

Desde 2012, Xilinx ISE se ha descontinuado en favor de Vivado Design Suite , que cumple las mismas funciones que ISE con características adicionales para el desarrollo de sistemas en un chip . ^{[ 8 ] [ 9 ]} Xilinx lanzó la última versión de ISE en octubre de 2013 (versión 14.7) y afirma que "ISE ha entrado en la fase de mantenimiento de su ciclo de vida del producto y no hay más lanzamientos de ISE planificados". ^{[ 10 ]}

La interfaz de usuario principal del ISE es el Navegador de proyectos, que incluye la jerarquía de diseño ( Fuentes ), un editor de código fuente ( Espacio de trabajo ), una consola de salida ( Transcripción ) y un árbol de procesos ( Procesos ). ^{[ 3 ] [ 11 ]}

La jerarquía de diseño consta de archivos de diseño (módulos), cuyas dependencias son interpretadas por el ISE y mostradas como una estructura de árbol . ^{[ 3 ]} Para diseños de un solo chip, puede haber un módulo principal, con otros módulos incluidos por el módulo principal, similar a la main()subrutina en los programas C++ . ^{[ 3 ]} Las restricciones de diseño se especifican en los módulos, que incluyen la configuración y el mapeo de pines. ^{[ 3 ]}

La jerarquía de procesos describe las operaciones que el ISE realizará en el módulo actualmente activo. ^{[ 3 ]} La jerarquía incluye funciones de compilación, sus funciones de dependencia y otras utilidades. ^{[ 3 ]} La ventana también indica los problemas o errores que surgen con cada función. ^{[ 3 ]}

La ventana Transcripción proporciona el estado de las operaciones en ejecución e informa a los ingenieros sobre problemas de diseño. ^{[ 3 ]} Estos problemas pueden filtrarse para mostrar advertencias, errores o ambos. ^{[ 3 ]}

Las pruebas a nivel de sistema pueden realizarse con ISIM o el simulador lógico ModelSim , y dichos programas de prueba también deben escribirse en lenguajes HDL. ^{[ 3 ]} Los programas de banco de pruebas pueden incluir formas de onda de señales de entrada simuladas o monitores que observan y verifican las salidas del dispositivo bajo prueba . ^{[ 3 ]}

ModelSim o ISIM se pueden utilizar para realizar los siguientes tipos de simulaciones: ^{[ 5 ]}

• Verificación lógica, para asegurar que el módulo produzca los resultados esperados.
• Verificación del comportamiento, para comprobar problemas lógicos y de sincronización.
• Simulación posterior a la colocación y enrutamiento, para verificar el comportamiento después de la colocación del módulo dentro de la lógica reconfigurable de la FPGA.

Los algoritmos patentados de Xilinx para la síntesis permiten que los diseños se ejecuten hasta un 30 % más rápido que los programas de la competencia y permiten una mayor densidad lógica, lo que reduce el tiempo y los costos del proyecto. ^{[ 12 ]}

Además, debido a la creciente complejidad de la estructura FPGA, incluidos los bloques de memoria y los bloques de E/S, se desarrollaron algoritmos de síntesis más complejos que separan los módulos no relacionados en segmentos , reduciendo los errores posteriores a la colocación. ^{[ 12 ]}

Xilinx y otros proveedores externos ofrecen núcleos IP para implementar funciones a nivel de sistema, como procesamiento de señales digitales (DSP), interfaces de bus, protocolos de red, procesamiento de imágenes , procesadores integrados y periféricos. ^{[ 12 ]} Xilinx ha sido fundamental en la transición de diseños de implementación basada en ASIC a implementación basada en FPGA. ^{[ 12 ]}

La edición por suscripción es la versión con licencia de Xilinx ISE, y hay disponible una versión de prueba gratuita para su descarga.

La edición web es la versión gratuita de Xilinx ISE, que se puede descargar y usar sin costo alguno. Permite la síntesis y programación de un número limitado de dispositivos Xilinx . En particular, no es compatible con dispositivos con un gran número de pines de E/S ni con matrices de puertas lógicas extensas.

Esta edición ofrece soporte completo para la familia de FPGA Spartan de bajo coste , así como para la familia de CPLD , lo que significa que los pequeños desarrolladores y las instituciones educativas no tendrán que asumir gastos adicionales derivados del coste del software de desarrollo.

Para utilizar la edición web de Xilinx ISE, es necesario registrar una licencia, la cual es gratuita y se puede renovar un número ilimitado de veces.

• Xilinx Vivado
• Intel Quartus Prime
• ModelSim

• Página web de Xilinx - ISE