FPGA的开发流程包括电路设计、综合、工艺映射、打包、布局、布线、位流生成和下载。目前,学术研究领域的FPGA CAD工具主要为VTR工具集,商业领域有Xilinx公司的ISE和Altera公司的Quartus II。传统VTR基于简单抽象的芯片模型,支持除了位流生成以外的所有FPGA开发流程;此外,由于其仅支持简单的岛型结构,不包含FPGA芯片细节信息,无法满足实际芯片的开发需求。因此,本文基于VTR为FPGA细节信息构建芯片模型,并将VTR功能进行相应的扩展以支持对实际FPGA芯片细节信息的处理;同时,在ISE中相关工具的支持下研究位流生成技术。本文在传统VTR流程的基础上,深入研究Xilinx商业芯片结构,用结构化描述语言对FPGA芯片进行建模。在学术结构的基础上加入了对实际芯片中复杂模块、不规则连线、空域等结构的描述。根据构建的FPGA模型,在VTR程序中加入对各部分信息的处理,并添加布线资源图的导出及导入功能。通过研究描述芯片信息的XDLRC文档,找出输入输出引脚及各种连线对应的物理名称,并借助Torc工具中的相关接口,对芯片中的引脚、连线等资源进行直接配置,从而使VTR布线器可用于商业芯片结构。在VTR流程的基础上,以XDL文件为切入点,可以实现VTR向位流生成流程的延伸。本文的主要技术包括FPGA芯片建模、布线资源图生成、XDL文件合成。最后,我们搭建了一个软件平台,并通过实验来验证流程各个阶段功能。实验结果表明我们的工具可以支持商业FPGA芯片的综合、工艺映射、打包和布局布线,但在性能上还有较大提升空间。与ISE相比,运行时间超出64%,关键路径延时超出55%。