Vivado开发FPGA使用流程、教程 verilog（建立工程、编译文件到最终烧录的全流程）

目录
一、概述
二、工程创建
三、添加设计文件并编译
四、线上仿真
五、布局布线
六、生成比特流文件
七、烧录

一、概述
vivado开发FPGA流程分为创建工程、添加设计文件、编译、线上仿真、布局布线（添加约束文件）、生成比特流文件、烧录等步骤，下文将按照这些步骤讲解vivado从创建工程到程序烧录到FPGA里如何操作。
二、工程创建
打开Vivado软件后，出现下图：

上图选择creat project后，出现下图：

上图选择next后，出现下图：

上图在project name 中修改文件名称（名称和路径最好不要有中文），然后点击next后出现下图：

上图继续点击next，出现下图：

上图中，文件的添加和创建后面可以进行，这里可以直接点击next，然后出现下图：

上图中，约束文件后面也可以添加，所以继续点击next，出现下图：

上图中，选择对应的FPGA的型号以后点击next，出现下面的总结图：

上图中，点击finish，空的工程就创建完毕了
三、添加设计文件并编译

空的工程创建完毕后，如下图所示，点击➕按钮，添加verilog文件

然后下图里，我们现在在创建设计文件，所以默认的第二个就好，然后点击next

然后出现下图：

这里点击Create File，有的vivado会出现下面的图片，有的不出现，如果出现下面的图片，起一个名字，创建verilog HDL文件（也可以点击Add Files，添加已有文件，这里以创建新的文件为例）

上图中，选择名字和文件位置，然后点击ok，位置默认情况会放在工程文件夹下，点击ok，出现下图：

上图表示一个设计文件已经添加成功了，然后可以继续上述创建文件的操作，直到创建完毕，然后点击finish，出现下图：

上图点击ok，出现下图：

上图点击yes，这个时候一个空的文件就创建好了，然后写verilog代码（可以在vivado里编辑，也可以在其他的文字编辑器，诸如VSCODE、notepad++、电脑自带的txt文本等进行代码编辑，具体用什么进行编辑这里不再赘述），下图是代码已经写完的情况

写完代码以后，就要进行编译操作了，点击左侧导航栏的RUN Synthesis进行编译，这个编译在哪可以参考下图：

然后出现下图，点击ok

此时正在进行编译操作（具体vivado编译、布局布线、生成比特流文件都是什么意思，有什么意义，这里不再赘述，本文主要是讲解vivado开发FPGA的操作流程，流程的意义不再赘述），编译是否完成可以在下图所示的位置查看：

编译成功后，有的会出现下图所示的提示，有的不会出现，出现的话可以点×关掉这个提示框（编译不成功会报错，此时说明代码有问题，具体如何解决代码中出现的问题本文不再赘述），此时编译已经结束，说明verilog代码没有出现语法上的错误

四、线上仿真
三的操作只是写了代码，并且代码没有语法错误，但是不代表代码的功能也和预期一样，这个时候需要进行功能验证，也就是进行线上仿真。
第一步还是添加文件，三里添加的是设计文件，这次要添加仿真文件，也叫tb文件，还是点击+，然后选择第三个选项（仿真文件），如下图所示：

具体点了next以后怎么操作参考三里怎么添加的设计文件，流程一模一样，只是一个添加的是设计文件，一个添加的是仿真文件，这里不再赘述
同样，仿真文件添加完以后要写对应的代码，代码写完以后进行仿真，具体点哪里进行仿真可以参考下图：

如果报错，说明tb文件写的有问题，没问题会出现下图的仿真界面：

然后出现的仿真界面观察波形是否有问题，蓝色代表高阻态，红色代表未知态，绿色代表逻辑0或1，具体仿真界面的操作本文不再赘述，仿真没有问题以后，说明代码现在不仅没有语法错误，功能同样也没有错误。
五、布局布线
现在代码没有语法错误、功能错误，就可以考虑布局布线了，把具体的输入、输出映射到FPGA对应的引脚上，操作如下所示：
点击左侧导航栏的Run Implementation，让vivado先自动进行布局布线，点哪里可以参考下图：

等待一段时间，成功以后出现下面的框：

可以×掉上面的框，在左侧导航栏打开Open Implemented Design，也可以点击上图的Open Implemented后点击OK
打开布局布线设计以后，出现下面的图

上图选择I/O ports，如果找不到，就点击layout，再点击I/O planning（注意，只有open implementation时才可以在layout里找到I/O planning）
然后如下图，点击scalar ports，进行引脚约束

在上图里，在Scalar ports 更改端口的位置（Package Pin）、以及电压标准（I/O Std）
具体设置到什么端口看原理图，电压标准大多数时候选择LVCOMS33就好，只有差分等特殊情况选择别的电压标准，这里不再介绍如何查看原理图，不同电压标准的区别
然后端口、电压标准等设置好以后，键盘按ctrl+s进行约束文件的保存（约束文件里就是刚才对引脚、电压标准等的约束）
现在，我们设计文件、仿真文件、约束文件就都写好了，可以看一下下面的图：

这就是刚才我们创建的设计文件、仿真文件、约束文件，然后再点一次Run Implementation，因为我们更改了约束文件，所以重新进行一下编译和布局布线操作，具体的对话框的提示都很简单，大概意思就是文件已经改变了是否重新编译这种意思，点击yes重新编译、布局布线就好了，然后布局布线在这里也就结束了
六、生成比特流文件
现在已经可以生成比特流文件了（这个文件就是烧录到FPGA里的文件），点击左侧的Generate Bitstream，如下图所示：

点一些框的ok、yes之类的，然后生成比特流文件成功（如果不成功，考虑是约束文件的问题，这里不再对约束文件进行太过详细的解释，可以百度约束文件的作用，然后查看自己刚才保存的约束文件是否有问题，通常ctrl+s，如果有默认的没有改变的引脚号，它不会保存在约束文件里，自己添加即可）
七、烧录
接下来就是烧录操作了，点击左侧导航栏的Opmen Hardware Manager，然后点击Open Target 然后点击 Auto Connect进行连接，如下图所示：

然后点击Program Device 选择型号

出现下图，直接点program就好

现在文件就可以烧录到FPGA里了，观察上板后的情况即可