分析alterafpga的设计流程.ppt
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1、Altera FPGA的设计流程的设计流程贺 光 辉清华大学电子工程系1目标目标掌握掌握FPGAFPGA的标准设计流程和工具的标准设计流程和工具用Modelsim进行功能级仿真并诊断RTL Code用Quartus II做设计综合和布局布线用FPGA Mega-functions做设计返标SDF并运行门级的仿真掌握掌握FPGAFPGA的时序约束的时序约束了解了解FPGAFPGA的设计原则的设计原则2提纲提纲FPGAFPGA概要概要FPGAFPGA的设计流程的设计流程用用ModelsimModelsim进行仿真和调试进行仿真和调试用用QuartusQuartus II II进行时序分析、综合等进
2、行时序分析、综合等FIRFIR滤波器的设计实例滤波器的设计实例3FPGA概要概要4FPGA的优点集成度高,可以替代多至几千块通用IC芯片极大减小电路的面积,降低功耗,提高可靠性具有完善先进的开发工具提供语言、图形等设计方法,十分灵活通过仿真工具来验证设计的正确性可以反复地擦除、编程,方便设计的修改和升级灵活地定义管脚功能,减轻设计工作量,缩短系统开发时间布局布线容易,设计过程相当于只有ASIC设计的前端研发费用低不需要投片费用5FPGA的应用前景的应用前景通信、控制、数据计算等领域得到了广泛的应用 减少电子系统的开发风险和开发成本 缩短上市时间(time to market) 通过在系统编程、
3、远程在线重构等技术降低维护升级成本系统的原型实现ASIC的原型验证ASICASIC常用常用FPGAFPGA进行原型机验证进行原型机验证6CPLD与与FPGA的区别的区别CPLDFPGA内部结构ProducttermLookup Table程序存储内部EEPROMSRAM,外挂EEPROM资源类型组合电路资源丰富触发器资源丰富集成度低高使用场合完成控制逻辑能完成比较复杂的算法速度慢快其他资源EAB(嵌入式逻辑块),锁相环保密性可加密一般不能保密7CPLD还是还是FPGA ? 复杂组合逻辑:CPLDCPLDPLD分解组合逻辑的功能很强,一个宏单元就可以分解十几个甚至2030多个组合逻辑输入 复杂时
4、序逻辑:FPGAFPGAFPGA芯片中包含的LUT和触发器的数量非常多,往往都是成千上万8推荐书籍推荐书籍VerilogVerilogVerilog数字系统设计教程数字系统设计教程 夏宇闻 北京航天航空大学出版社硬件描述语言硬件描述语言VerilogVerilog 刘明业等译 清华大学出版社 FPGA基于基于FPGAFPGA的嵌入式系统设计的嵌入式系统设计 任爱锋 西安电子科技大学出版社基于基于FPGAFPGA的系统设计(英文版)的系统设计(英文版) Wayne Wolf 机械工业出版社 IC设计Reuse methodology manual for system-on-a-chip des
5、ignsReuse methodology manual for system-on-a-chip designs 3rd ed. Michael Keating, Pierre Bricaud. . 片上系统片上系统:可重用设计方法学可重用设计方法学沈戈,等译电子工业出版社, 2004Writing Writing testbenchestestbenches : functional verification of HDL : functional verification of HDL models / models / JanickJanick Bergeron Bergeron Bo
6、ston : Kluwer Academic, c2000 9推荐文章推荐文章http:/www.sunburst- /Verilog Coding Styles For Improved Simulation Efficiency State Machine Coding Styles for Synthesis Synthesis and Scripting Techniques for Designing Multi-Asynchronous Clock Designs Synchronous Resets? Asynchronous Resets? I am so confused!N
7、onblocking Assignments in Verilog Synthesis, Coding Styles That Kill! 10FPGA的设计流程的设计流程11目标目标完成本单元的学习后你将会列出FPGA设计过程的步骤(以Altera的FPGA为设计例子)用缺省的软件选项来实现一个FPGA的设计Quaturs IIModelsim12FPGA的设计流程的设计流程FPGAFPGA的设计流程的设计流程用ModelSim进行仿真用Quartus II进行综合和时序分析用Quartus II进行布局布线、调试和下载13FPGA设计流程设计流程综合综合 - Translate Desig
8、n into Device Specific Primitives - Optimization to Meet Required Area & Performance Constraints - Synplify, Quartus IIDesign Specification布局布线 - Map Primitives to Specific Locations inside Target Technology with Reference to Area & Performance ConstraintsDesign Entry/RTL Coding - Behavioral or Stru
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