FPGA设计流程 (2)-豆柴文库

FPGA设计流程 (2).pdf

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FPGA设计流程文档类型入门教育作者杜伟韬◎ECDAV 创建日期2006－5－8 修改日期2007－8－6 版本1.1 版权所有©广播电视数字化工程中心中国传媒大学2006培训资料转载请注明出处@数字化工程中心2007 枢研网http://www.rd211.com http://www.rd211.com FPGA是什么？ •看一张FPGA电路的照片培训资料@数字化工程中心2007 枢研网http://www.rd211.com http://www.rd211.com FPGA能作什么 •用户定制的数字电路 •通过代码来指定FPGA中的电路设计 •例如，一个QAM调制器培训资料@数字化工程中心2007 枢研网http://www.rd211.com http://www.rd211.com F P G A 中有什么 •图片来自cyclonedevicehandbook 培训资料@数字化工程中心2007 枢研网http://www.rd211.com http://www.rd211.com FPGA中各个部件的功能 •I/O单元，用于引入外部管脚的数字信号 •PLL，用于倍频、分频和移相 •专用乘法器，预先设计好的乘法器 •MemoryBlock，用于实现各种存储器（RAM， ROM，FIFO） •逻辑阵列，用于实现组合逻辑和触发器 •布线通道，用于互连上述各种单元 •全局时钟网络，用于传输时钟信号培训资料@数字化工程中心2007 枢研网http://www.rd211.com http://www.rd211.com 逻辑阵列的结构（LAB由LE构成）培训资料@数字化工程中心2007 枢研网http://www.rd211.com http://www.rd211.com 逻辑单元LE的构成培训资料@数字化工程中心2007 枢研网http://www.rd211.com http://www.rd211.com 一个LE能干什么 •1比特的触发器（带使能、清零） •简单的组合逻辑（1位加法器、2输入的选择器） •1个LE能力有限，我们可以聚沙成塔培训资料@数字化工程中心2007 枢研网http://www.rd211.com http://www.rd211.com 设计过程 •设计输入 –描述FPGA内部的电路结构 –FPGA管脚指派 •设计转换 –综合 –布局、布线 •设计下载 –芯片烧写（AS、PS） –调试模式（JTAG）培训资料@数字化工程中心2007 枢研网http://www.rd211.com http://www.rd211.com 设计输入（1） •手工连接LE和Memory块是不现实的 •从更高层次描述电路的结构和行为 •使用EDA工具来转换目标文件 •参考文献《IntroductiontoQuartus II》培训资料@数字化工程中心2007 枢研网http://www.rd211.com http://www.rd211.com 设计输入（2） •电路原理图 •HDL代码(RTL) •区别和建议的使用方法培训资料@数字化工程中心2007 枢研网http://www.rd211.com http://www.rd211.com 设计输入（3） •指派管脚（PinAssignment） –把你设计中的信号和FPGA的物理管脚对应 –例如，定义一个数字滤波器的输入管脚 –当然了，如果我们作的是FPGA上的IP核，通常不指派管脚培训资料@数字化工程中心2007 枢研网http://www.rd211.com http://www.rd211.com 来看个指派管脚的例子 A/D数据线controlALU FPGA 采样时钟 RAM 某PCB 培训资料@数字化工程中心2007 枢研网http://www.rd211.com http://www.rd211.com 设计转换 •Analysis&Elaborate（解析） •Synthesis（综合） •FloorPlan（平面规划） •Place（放置）&Route（布线） •Assemble 培训资料@数字化工程中心2007 枢研网http://www.rd211.com http://www.rd211.com Analysis&Elaborate（解析） •RTLtoGTECH网表 ¾输入：原理图/RTL代码 ¾输出：器件无关的门级网表 ¾在通用的组合逻辑门/触发器/Memory块的层次描述当前的设计 ¾这种描述方式是器件无关的（为什么要这样？） ¾可以用RT

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