华为FPGA设计流程指南
fpga设计步骤
fpga设计步骤FPGA(现场可编程门阵列)是一种可编程逻辑设备,可以通过配置文件来实现不同的功能。
FPGA设计是一个复杂的过程,涉及多个步骤。
以下是一个关于FPGA设计的详细步骤,以帮助您更好地了解FPGA设计过程。
1.确定需求:在开始FPGA设计之前,首先需要明确您的设计需求。
这包括确定所需的功能、性能要求、接口要求等。
这个步骤是非常关键的,因为它将直接影响到后续的设计和实现过程。
2.设计规划:在确定需求之后,接下来需要进行设计规划。
设计规划包括确定所需的资源(如逻辑单元、存储器、DSP等)、时钟频率、接口协议等。
这个步骤的目的是为了确保设计可以在FPGA上正确实现。
3. 设计编码:在设计规划完成之后,接下来需要进行设计编码。
设计编码是将设计规划转化为可实现的硬件描述语言(HDL)代码的过程。
常用的HDL语言包括VHDL和Verilog。
在设计编码过程中,需要根据需求使用适当的逻辑门、时序元件等。
4.仿真验证:在设计编码完成之后,需要进行仿真验证。
仿真验证是通过使用仿真工具对设计进行验证,以确保其功能和性能满足需求。
在仿真过程中,可以使用不同的输入情况和测试用例来验证设计的正确性和稳定性。
5.综合:在仿真验证通过之后,需要进行综合。
综合是将HDL代码转化为逻辑门级的网表表示。
综合工具将根据目标FPGA的资源和约束来进行综合。
综合后会生成一个网表文件,其中包含了所有的逻辑门和时序元件的连接关系。
6.物理布局:在综合完成之后,需要进行物理布局。
物理布局是将逻辑网表映射到FPGA的物理资源上的过程。
物理布局过程中需要考虑资源的分配、时钟布线、信号路由等因素。
物理布局的目标是最大程度地优化资源利用和信号延迟。
7.静态时序分析:在物理布局完成之后,需要进行静态时序分析。
静态时序分析是通过使用时序分析工具对设计进行分析,以确保时序约束得到满足。
时序约束包括时钟频率、数据路径延迟、时钟间隔等。
静态时序分析的目的是保证设计在时序约束下能够正常工作。
FPGA设计流程
FPGA设计流程FPGA(Field Programmable Gate Array)是一种可编程数字电路的芯片,广泛应用于数字信号处理、通信、图像处理等领域。
FPGA设计流程从需求分析开始,经过设计、验证、综合、布局和布线等多个阶段,最终生成可实现指定功能的FPGA电路。
本篇文章将详细介绍FPGA设计流程。
需求分析是FPGA设计流程的第一步。
在这个阶段,设计团队需要与客户沟通,了解项目的具体要求和目标。
他们会收集需求文档、功能规格和性能要求等信息,并与客户共同确定设计的范围和目标。
这个阶段非常重要,因为它是确保最终设计与客户要求相符的基础。
完成需求分析后,进入FPGA设计的第二个阶段,设计。
在设计阶段,设计团队将根据需求文档和功能规格,使用硬件描述语言(HDL)编写FPGA电路的逻辑设计。
常用的HDL语言包括VHDL和Verilog。
设计团队会根据需求文档和功能规格的描述,将电路分解为模块,然后对每个模块进行详细设计。
设计团队通常使用设计工具(如Xilinx的Vivado或Altera的Quartus II)来辅助设计和验证工作。
设计完成后,设计团队将进入验证阶段。
在验证阶段,设计团队将对设计进行功能验证,以确保其符合预期的行为。
他们会编写各种测试用例,通过仿真工具对设计进行验证。
这样可以在实际生成硬件之前发现并纠正设计中的问题。
验证阶段的目标是发现潜在的设计错误,以确保最终生成的电路的正确性和稳定性。
验证通过后,进入综合阶段。
在综合阶段,设计团队会将HDL代码综合为逻辑门级的表示方式。
综合工具会将HDL代码转换为逻辑电路网表,并优化电路结构,以满足性能和资源限制。
综合结果会生成一个电路的结构表示,其中包含各种逻辑门、寄存器等元素。
综合完成后,设计团队将进入布局和布线阶段。
在这个阶段,综合结果将转换为实际的FPGA电路布局和布线。
布局工具将电路的各个元素放置在FPGA芯片上,并考虑电路布线的物理限制。
fpga的设计流程
fpga的设计流程
随着技术的发展,fpga设计技术也变得越来越成熟,越来越多的产品使用fpga进行控制,它们可以被用来实现很多种复杂的功能,但是在使用之前,需要进行一个系统的设计流程。
本文将对fpga的设计流程进行详细的介绍,帮助用户更好的实现fpga的功能。
首先,在使用fpga之前,用户需要确定fpga的目标功能,也就是要实现什么样的功能,这一步可以粗略的定义出完成的任务,也就是fpga的功能的架构。
其次,编写fpga的硬件结构,这一步要求用户熟悉fpga的硬件结构,以及fpga可以实现的功能结构,确定硬件结构后,可以使用EDA工具进行搭建。
第三,使用 HDL(硬件描述语言)进行编程,这一步是实现fpga 功能的关键,用户需要使用HDL,也就是Verilog或者VHDL来编写代码,使用这些语言来编写硬件电路及对应的功能,以完成fpga功能的部署和调试。
第四,使用仿真工具仿真和调试,完成了上述步骤后,用户可以使用仿真工具,仿真fpga的硬件结构,以及编写好的代码,以便发现硬件和软件的错误,以及调试软件程序以确保功能正常。
第五,烧录fpga,经过仿真和调试,用户需要将fpga烧录成fpga 芯片,这一步需要使用烧录器,将编写的程序烧录到fpga芯片,以实现fpga的功能。
第六,测试功能,最后,用户需要测试实现的功能是否符合预期。
以上就是fpga的设计流程,从fpga的功能定义到实际实现,需要涉及很多步骤,需要用户对fpga充分的了解,以此来确保设计的正确性和合理性。
FPGA设计规范华为内部规范系列
5
2.1.5 空行和空格 .............................................................................................................
5
2.1.6 对齐和缩进 .............................................................................................................
5
2.1.3 标识符 .....................................................................................................................
5
2.1.4 参数化设计 .............................................................................................................
4
2.1.1 文件 .........................................................................................................................
4
2.1.2 大小写 .....................................................................................................................
华为_FPGA设计流程指南
华为_FPGA设计流程指南FPGA设计流程指南前言本部门所承担的FPGA设计任务主要是两方面的作用:系统的原型实现和ASIC的原型验证。
编写本流程的目的是:●在于规范整个设计流程,实现开发的合理性、一致性、高效性。
●形成风格良好和完整的文档。
●实现在FPGA不同厂家之间以及从FPGA到ASIC的顺利移植。
●便于新员工快速掌握本部门FPGA的设计流程。
由于目前所用到的FPGA器件以Altera的为主,所以下面的例子也以Altera为例,工具组合为modelsim + LeonardoSpectrum/FPGACompilerII + Quartus,但原则和方法对于其他厂家和工具也是基本适用的。
目录1. 基于HDL的FPGA设计流程概述 (1)1.1 设计流程图 (1)1.2 关键步骤的实现 (2)1.2.1 功能仿真 (2)1.2.2 逻辑综合 (2)1.2.3 前仿真 (3)1.2.4 布局布线 (3)1.2.5 后仿真(时序仿真) (4)2. Verilog HDL设计 (4)2.1 编程风格(Coding Style)要求 (4)2.1.1 文件 (4)2.1.2 大小写 (5)2.1.3 标识符 (5)2.1.4 参数化设计 (5)2.1.5 空行和空格 (5)2.1.6 对齐和缩进 (5)2.1.7 注释 (5)2.1.8 参考C语言的资料 (5)2.1.9 可视化设计方法 (6)2.2 可综合设计 (6)2.3 设计目录 (6)3. 逻辑仿真 (6)3.1 测试程序(test bench) (7)3.2 使用预编译库 (7)4. 逻辑综合 (8)4.1 逻辑综合的一些原则 (8)4.1.1 关于LeonardoSpectrum (8)4.1.1 大规模设计的综合 (8)4.1.3 必须重视工具产生的警告信息.. 84.2 调用模块的黑盒子(Black box)方法 8 参考 (10)修订纪录 (10)1. 基于HDL的FPGA设计流程概述1.1 设计流程图(1)设计(2)HDL(3)功能(4)逻辑(5)前仿逻辑仿真逻辑综合逻辑仿真说明:● 逻辑仿真器主要指modelsim ,Verilog-XL 等。
华为fpga设计流程指南
华为f p g a设计流程指南文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)FPGA设计流程指南前言本部门所承担的FPGA设计任务主要是两方面的作用:系统的原型实现和ASIC的原型验证。
编写本流程的目的是:在于规范整个设计流程,实现开发的合理性、一致性、高效性。
形成风格良好和完整的文档。
实现在FPGA不同厂家之间以及从FPGA到ASIC的顺利移植。
便于新员工快速掌握本部门FPGA的设计流程。
由于目前所用到的FPGA器件以Altera的为主,所以下面的例子也以Altera为例,工具组合为 modelsim +LeonardoSpectrum/FPGACompilerII + Quartus,但原则和方法对于其他厂家和工具也是基本适用的。
V目录1. 基于HDL的FPGA设计流程概述 (1)设计流程图 (1)关键步骤的实现 (2)功能仿真 (2)逻辑综合 (2)前仿真 (3)布局布线 (3)后仿真(时序仿真) (4)2. Verilog HDL设计 (4)编程风格(Coding Style)要求 (4)文件 (4)大小写 (5)标识符 (5)参数化设计 (5)空行和空格 (5)对齐和缩进 (5)注释 (5)参考C语言的资料 (5)可视化设计方法 (6)可综合设计 (6)设计目录 (6)3. 逻辑仿真 (6)测试程序(test bench) (7)使用预编译库 (7)4. 逻辑综合 (8)逻辑综合的一些原则 (8)关于LeonardoSpectrum (8)大规模设计的综合 (8)必须重视工具产生的警告信息 (8)调用模块的黑盒子(Black box)方法 (8)参考 (10)修订纪录 (10)1. 基于HDL的FPGA设计流程概述设计流程图说明:逻辑仿真器主要指modelsim,Verilog-XL等。
逻辑综合器主要指LeonardoSpectrum 、Synplify 、FPGAExpress/FPGA Compiler 等。
fpga 设计流程
fpga 设计流程
FPGA 设计流程一般包括以下几个步骤:
1. 确定系统需求:确定设计所需的功能和性能要求,并对系统进行需求分析和架构设计。
2. RTL 设计:使用硬件描述语言(如VHDL 或Verilog)编写Register Transfer Level(RTL)代码,描述设计的功能和行为。
3. 验证和仿真:使用仿真工具对RTL 代码进行功能验证和时序验证,确保设计符合预期。
4. 综合与优化:使用综合工具将RTL 代码转换为逻辑综合网表,并进行优化以减小电路规模、降低功耗或提高性能。
5. 时序约束:根据设计需求和目标硬件平台,设定时序约束以确保设计能够满足时序要求。
6. 物理设计:基于综合后的网表,使用布局工具进行物理布局和布线,生成布局后的电路结构。
7. 验证与仿真:对物理设计后的电路结构进行验证和时序仿真,确保布局布线
后的电路满足时序约束和设计要求。
8. 配置位流生成:根据物理设计结果和目标FPGA 设备,生成相应的配置位流文件,用于配置FPGA 设备。
9. 配置位流下载与调试:将配置位流文件下载到FPGA 设备中,并进行硬件调试和验证。
10. 系统集成与测试:将FPGA 设备与其他系统组件进行集成,进行系统级测试和验证。
以上是FPGA 设计常见的流程步骤,可能会根据具体项目需求和开发流程的差异而有所调整。
华为FPGA设计流程指南
FPGA设计流程指南前言本部门所担负的FPGA设计任务要紧是两方面的作用:系统的原型实现和ASIC的原型验证。
编写本流程的目的是:●在于标准整个设计流程,实现开发的合理性、一致性、高效性。
●形成风格良好和完整的文档。
●实现在FPGA不同厂家之间以及从FPGA到ASIC的顺利移植。
●便于新职员快速掌握本部门FPGA的设计流程。
由于目前所用到的FPGA器件以Altera的为主,因此下面的例子也以Altera为例,工具组合为modelsim+LeonardoSpectrum/FPGACompilerII+Quartus,但原那么和方法关于其他厂家和工具也是全然适用的。
名目1.基于HDL 的FPGA 设计流程概述 1.1设计流程图 讲明:● 逻辑仿真器要紧指modelsim ,Verilog-XL 等。
● 逻辑综合器要紧指LeonardoSpectrum 、Synplify 、FPGAExpress/FPGACompiler 等。
● FPGA 厂家工具指的是如Altera 的Max+PlusII 、QuartusII ,Xilinx 的Foundation 、Alliance 、ISE4.1等。
1.2要害步骤的实现 功能仿真讲明:“调用模块的行为仿真模型〞指的是RTL代码中引用的由厂家提供的宏模块/IP,如Altera提供的LPM库中的乘法器、存储器等部件的行为模型。
逻辑综合一般来讲,对FPGA设计这一步能够跃过不做,但可用于debug综合有无咨询题。
布局布线基于今后设计转向ASIC的方便,本部门的设计统一采纳VerilogHDL,但针对混合设计和混合仿确实趋势,所有开发人员也应能读明白VHDL。
VerilogHDL的学习可参考[1][2]。
2.1编程风格〔CodingStyle〕要求文件(1)每个模块〔module〕一般应存在于单独的源文件中,通常源文件名与所包含模块名相同。
(2)每个设计文件开头应包含如下注释内容:●年份及公司名称。
FPGA的设计流程
FPGA的设计流程FPGA(现场可编程门阵列)是一种能够实现硬件加速和可编程逻辑功能的半导体芯片。
FPGA设计流程是指设计者按照一定的步骤和方法,将所需的功能和逻辑转化为FPGA可执行的形式。
下面,我们将详细介绍FPGA的设计流程。
1.确定需求和规格:在开始进行FPGA设计之前,首先需要明确设计的目标和要求,确定所需的功能和性能规格。
这包括确定输入输出接口、时序要求、电源和信号电平要求等。
同时,也需要考虑设计的复杂度和可实现性。
2.设计构思和拓扑规划:在明确了需求和规格之后,设计者需要进行设计的构思和拓扑规划。
这个步骤主要是确定FPGA内部各个模块之间的连接关系以及数据流的传递方式。
可以利用设计工具进行逻辑设计和仿真,确定所需的模块和信号。
3.选择开发平台和工具:根据设计需求和规模,选择适合的FPGA开发平台和工具。
FPGA开发平台提供了硬件资源和设计环境,可以进行逻辑设计、综合、布局和布线,还可以进行时序约束和时序优化等操作。
4. 进行逻辑设计和仿真:在选择了开发平台和工具之后,设计者可以开始进行逻辑设计和仿真。
逻辑设计阶段主要是通过使用硬件描述语言(如VHDL或Verilog)来描述所需的功能和逻辑,并通过仿真验证设计的正确性和功能性。
5.进行综合和优化:完成逻辑设计和仿真之后,可以进行综合和优化。
综合是将逻辑描述转化为门级网表或其他表示形式,以便进行后续的布局和布线操作。
综合工具会将逻辑与所选FPGA的资源和约束进行匹配,并生成逻辑网表。
6.进行布局和布线:在综合和优化之后,需要进行布局和布线。
布局是将设计中的各个逻辑元件放置在FPGA芯片上,以优化性能和功耗。
布线是将逻辑元件之间的连线进行规划和可行性分析,以满足时序约束和信号电平要求。
7.进行时序约束和时序优化:在布局和布线之后,需要进行时序约束和时序优化。
时序约束是确定FPGA所需的时钟和数据时序关系,以确保设计的正常工作。
时序优化是通过对布线结果进行分析和调整,以优化设计的时序性能。
fpga设计步骤
fpga设计步骤FPGA(Field-Programmable Gate Array)的设计步骤通常包括以下几个阶段:1.设计需求分析:首先,需要对FPGA设计的目标进行明确定义和分析,包括功能需求、性能要求、资源消耗、功耗限制以及时限要求等。
在这个阶段,可以与最终用户和其他相关方进行讨论和确认。
2.系统设计:在系统设计阶段,需要对FPGA的整体架构进行设计。
这包括确定系统的模块划分、模块间的接口规范以及处理器、存储器、外设等硬件的选择。
此外,还需要设计系统的时序和状态机。
3.算法设计:在算法设计阶段,需要根据系统设计的要求和功能需求,设计出合适的算法来完成特定的任务。
这包括确定算法的输入输出接口、数据处理和计算方法等。
4. RTL设计:RTL(Register Transfer Level)设计是指将算法设计转化为硬件描述语言(例如Verilog或VHDL)描述的硬件逻辑。
在RTL设计中,需要根据系统设计和算法设计的要求,将其转化为逻辑电路,并设置寄存器、组合逻辑电路和状态机等。
5. 逻辑综合:逻辑综合是将RTL设计转化为门级网表(Gate-Level Netlist)的过程。
在逻辑综合中,需要将RTL设计翻译为门模块,并确定门级连接关系,以及逻辑优化和时序优化。
6. 物理综合:物理综合是将门级网表转化为FPGA可布局布线的物理结构的过程。
在物理综合中,需要进行布置(Placement)、布线(Routing)和时钟树合成等步骤,以保证电路在FPGA上能够正确运行。
7.配置位流生成:在配置位流生成阶段,需要将物理综合得到的结构、连接和时序信息转化为FPGA芯片所需的配置位流文件。
这些文件将用于将逻辑电路配置到FPGA芯片中。
8.仿真和验证:在仿真和验证阶段,需要对设计的FPGA进行功能验证和性能验证。
通过仿真,可以检查设计中的错误和逻辑问题,并确保设计与预期的一致。
验证还可以包括对电路的时序分析、功耗分析等。
FPGA设计流程与规范
FPGA设计流程与规范FPGA(可编程逻辑门阵列)是一种可重构的数字电路芯片,具有广泛的应用领域。
FPGA设计流程是指将复杂的数字电路设计转化为可在FPGA上实现的逻辑电路的过程。
本文将介绍FPGA设计流程,并讨论与之相关的规范。
首先,需求分析阶段确定了设计的目标和功能需求。
在这个阶段,设计团队与客户或用户进行充分的沟通,理解设计所要解决的问题,包括系统的功能需求、性能指标、接口需求等。
同时,还要考虑软硬件的分工,确定FPGA是否是最适合的选择。
其次,系统设计阶段将需求分析阶段确定的功能需求转化为高层次的系统结构。
在这个阶段,设计团队使用抽象语言(如VHDL或Verilog)描述系统的功能模块、接口和数据流。
系统设计应该具备可扩展性、灵活性和模块化,以便于后续的电路设计和FPGA实现。
接着,电路设计阶段将高层次的系统结构转化为具体的数字电路实现。
在这个阶段,设计团队使用抽象语言以及电路设计工具对系统进行细化和优化。
这包括设计各个模块的电路结构、时序控制、寄存器配置等。
同时,还需要对电路进行时序分析和布线约束等操作。
然后,FPGA实现阶段将电路设计转换为可以在实际的FPGA芯片上配置的文件。
在这个阶段,设计团队使用FPGA设计工具将电路的逻辑表达式翻译成FPGA器件支持的配置文件,如BIT文件或JEDEC文件。
这些文件描述了FPGA中可编程逻辑元件的状态和互连。
除了上述的FPGA设计流程,还有一些规范需要遵循,以保证设计的质量和可维护性。
具体规范如下:1.代码规范:使用一致的命名规则和编码风格,使代码易读易维护。
同时,注释清晰明了,以便他人理解。
2.时序要求:根据设计的时钟频率和时序要求,对设计中的各个时序路径进行分析和约束。
确保设计在FPGA上能够满足时序要求。
3.电源和地线规划:合理规划电源和地线布局,减少电源噪声和地线回流引起的问题。
同时,避免电源和地线之间的干扰。
4.时钟策略:合理规划时钟分配和时钟域划分,以确保时钟信号的稳定性和正确性。
fpga设计步骤
fpga设计步骤FPGA(Field Programmable Gate Array)设计步骤是指在设计和开发FPGA电路的过程中所遵循的步骤。
下面将详细介绍FPGA设计的步骤。
1.确定设计目标:首先,需要明确设计目标,并定义所需要实现的功能。
这有助于确定所需的资源以及电路的复杂性。
2.了解FPGA器件:在设计FPGA电路之前,需要了解选定FPGA器件的规格和特性。
这包括FPGA器件的容量、时钟频率、输入输出支持等。
3. 设计架构:根据设计目标,确定FPGA电路的整体架构。
这包括划分电路模块、确定模块之间的数据流和通信方式等。
可以使用硬件描述语言(如Verilog或VHDL)来描述电路。
4. 进行功能验证:在实际进行电路设计之前,需要进行功能验证。
这可以通过仿真来完成,使用设计工具(如ModelSim)对电路进行仿真,以确保其功能符合设计目标。
5. 进行综合和布局布线:综合是将硬件描述语言(HDL)代码转换为FPGA器件所需的门级网表。
布局布线是将综合后的网表映射到FPGA器件的物理资源上。
可以使用设计工具(如Xilin某 ISE或Vivado)进行综合和布局布线。
6. 进行时序分析和时序约束:在布局布线之后,需要进行时序分析来验证电路的时序约束是否满足。
时序约束指定了各个信号的延迟要求。
可以使用设计工具(如Xilin某 ISE或Vivado)进行时序分析和时序约束的设置。
7.进行时序优化:如果时序分析结果显示,电路的时序不满足约束,则需要进行时序优化。
可以通过调整布局布线选项、改变时钟频率等方法来优化时序。
8. 进行位流生成:位流是将设计目标翻译为FPGA器件上可编程的配置位的文件。
可以使用设计工具(如Xilin某 ISE或Vivado)生成位流文件。
11.优化和改进:根据验证和调试的结果,对电路进行优化和改进。
可以根据实际需求,对FPGA电路进行迭代设计和开发,以达到更好的性能或功能。
fpga工作流程
fpga工作流程
FPGA的工作流程如下:
1.设计阶段:设计人员使用EDA工具对FPGA进行设计,设计完成后
通过仿真验证设计是否符合预期。
2. 综合阶段:综合工具将设计转化为FPGA可编程的RTL
(Register-Transfer Level)描述,在此过程中进行时序分析、优化和
布线。
3.实现阶段:芯片厂商将综合结果翻译为适当的物理实现,并将其编
程到FPGA设备中。
4.配置阶段:FPGA设备接收来自处理器或其他控制器的设置信息,
对FPGA进行各种配置,以便在实际应用中发挥所需的功能。
5.运行阶段:在设置完成后,FPGA就可以开始运行。
当它接收到输
入信号后,电路将会被重构,以适应应用需求,并输出结果。
在以上过程中,FPGA设备可进行可逆修改使其符合不断变化的需求,使得其具有广泛的适应性,并被广泛应用于各种领域,如云计算、网络通
讯和嵌入式系统等。
5个步骤带你入门FPGA设计流程
5个步骤带你入门FPGA设计流程PGA是一种特殊的集成电路,这意味着它首先是一种集成电路。
现在的集成电路绝大多数都是晶体管集成电路,大家日常接触最多的是CMOS晶体管集成电路。
晶体管集成电路是什么?通俗来说,就是用金属导线把许许多多由晶体管构成的逻辑门、存储单元连接成一个电路,具备一定的逻辑功能。
不过,各位读者设计数字逻辑电路时,是否进行过用导线连接晶体管的实验?显然没有。
大家一般是用一种硬件描述语言(比如VerilogHDL)写写代码,然后运行综合软件(比如Vivado),电路就设计出来了。
这一流程并不是各类课程实验中所独有的,它其实与现在工业界常见的ASIC设计流程是一致的。
FPGA的设计流程一般有5个步骤:电路设计。
代码编写。
功能仿真。
综合实现。
上板调试。
01 电路设计首先,需要根据需求规格制定电路设计方案。
例如,需求是设计一个MIPS CPU,我们要把这个需求一步步分解、细化,得到一个能够满足需求的电路设计方案。
我们要决定分成几个流水级,这里放几个触发器,那里放几个运算器,它们之间怎么连接,整个电路的状态转换行为是怎样的,等等。
通常,我们将电路设计细化到寄存器传输级(Register Transfer Level,RTL)就可以了,无须精确到逻辑门级别或是晶体管级别。
02 代码编写代码编写阶段的工作是把第1步中完成的电路设计方案用硬件描述语言(Hardware Description Language,HDL)表述出来,成为一种EDA工具能够看得懂的形式。
03 功能仿真功能仿真阶段的工作是对第2步中用HDL语言描述出来的设计进行功能仿真验证。
所谓功能仿真验证,就是通过软件仿真模拟的方式查看电路的逻辑功能行为是否符合最初的设计需求。
通常我们给电路输入指定的激励,观察电路输出是否符合预期,如果不符合则表明电路逻辑功能有错误。
这种错误要么是因为第1步的电路设计就有错误,要么是第2步编写的代码不符合电路设计。
fpga的设计流程
fpga的设计流程一、FPGA设计流程1.1 需求分析FPGA设计首先要求对实现设计的功能进行需求分析,根据实际需求,以了解各模块之间的关系和模块间相互作用,综合考虑FPGA芯片的性能参数,寻找最有效的解决办法。
1.2 硬件系统原理图实现在确定了设计需求后,下一步就是硬件系统的原理图实现。
硬件系统原理图是FPGA设计的骨架,是设计的基础,需要根据功能需求,把项目实现的功能,定义出整个系统的结构,划分子模块,模块之间的连接怎样,需要把实现的功能固化在原理图上,以便之后的更详细的编程。
1.3 编程语言编程完成原理图实现后,接下来就是编程件的编程,采用 VHDL 或 Verilog 编程语言进行编程。
VHDL 或 Verilog编程语言把硬件原理图抽象化为一种编程语句,把原理图定义的模块和模块之间的连接,都固化在程序中。
VHDL 语言编程时,如果原理图比较复杂,可以用引用模块的形式来实现,把各模块的定义独立出来,可以更加清晰的把握整个设计的结构。
1.4 综合后的加工程序编程完成后,接下来就是综合后的加工,采用Xilinx公司的FPGA设计软件ISE,对VHDL编程后的程序进行综合处理,主要分为约束和定义,约束就是在程序中定义所使用的器件或器件类型,定义所使用的路径等,而定义是采用VHDL或Verilog的抽象层来定义各模块的功能和连接,最后打开ISE 软件,点击综合功能,就可以自动生成针对各器件的综合文件,完成硬件的编程处理。
1.5 烧写最后就是烧写,根据用户确定的烧写方式,将综合器件好的程序文件烧写到FPGA器件上,烧写完成后就会运行,如果出现问题可以重复进行程序调整和烧写工作,完成实际效果的尽心验证。
二、结论此外,FPGA设计中可以借助一些可以极大简化设计工作的设计工具和设计流程,以满足更多的设计需求,方便用户实现设计计算,加快设计效率,减少设计的复杂度。
FPGA设计流程主要包括需求分析,硬件系统原理图实现,编程语言编程,综合后的加工,烧写等环节,是把电路从设计到实现的完整流程,需要掌握的知识和技能也比较多,只有掌握这些流程及其知识技能,才能更有效的完成FPGA相关设计。
fpga设计流程
fpga设计流程FPGA(Field Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑器件,广泛用于数字电路设计。
在进行FPGA设计时,通常需要经过以下流程。
首先,进行需求分析。
在这一阶段,我们需要明确设计的目标和功能。
我们需要根据项目需求进行详细的需求分析,包括输入输出定义、预期性能和时序约束等。
接下来,进行架构设计。
在这一阶段,我们需要根据需求分析的结果,确定设计的整体架构。
我们需要将系统划分为不同的模块,确定各个模块之间的接口和通信方式,以及模块功能的实现方法。
然后,进行RTL设计。
RTL(Register Transfer Level)是一种抽象层次,用于描述数字电路的行为。
在这一阶段,我们需要根据架构设计的结果,使用HDL(Hardware Description Language)如VHDL或Verilog来编写RTL代码。
RTL代码描述了每一个模块的功能和数据流动。
接着,进行综合和优化。
在这一阶段,将RTL代码翻译成门级网表(Gate-Level Netlist)。
综合工具会根据目标FPGA的资源和时序约束,将RTL代码转换成逻辑门的实现。
同时,会进行优化,以减少资源使用和提高性能。
然后,进行布局与布线。
在这一阶段,综合生成的网表会被映射到FPGA芯片上的物理资源。
布局是指将逻辑元件分配到FPGA芯片的特定位置,而布线是指将逻辑元件之间的连接线路完成。
这个阶段需要考虑到时序约束、信号延迟和资源利用等因素。
接下来,进行时序分析和约束。
在这一阶段,需要对设计进行时序分析,以确保时序要求能够满足。
对于高性能应用,时序分析十分重要。
时序约束用于指定输入到输出的最大延迟和各个模块之间的相对时序关系。
最后,进行验证和调试。
在这一阶段,我们需要对设计进行各种验证,以保证设计的正确性和可靠性。
验证可以通过仿真、硬件调试,以及使用FPGA开发板进行实际测试来完成。
总之,FPGA设计流程涵盖了需求分析、架构设计、RTL设计、综合优化、布局布线、时序分析和约束等多个阶段。
fpga设计流程
fpga设计流程FPGA设计流程。
FPGA(Field Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑器件,它具有灵活、可编程的特点,可以根据用户的需求进行定制化设计,因此在数字电路设计领域得到了广泛的应用。
FPGA设计流程是指在进行FPGA设计时,需要按照一定的步骤和方法进行,以确保设计的准确性和可靠性。
下面将介绍FPGA设计的一般流程。
1. 确定需求,在进行FPGA设计之前,首先需要明确设计的需求,包括功能需求、性能需求、资源需求等。
这一步是整个设计流程的基础,只有明确了需求,才能有针对性地进行后续的设计工作。
2. 确定架构,在明确了设计需求之后,需要根据需求确定FPGA的整体架构。
包括选择合适的FPGA芯片型号、确定逻辑功能模块的划分和组织结构等。
架构的合理性对于后续的设计和验证工作至关重要。
3. RTL设计,RTL(Register Transfer Level)设计是FPGA设计的核心部分,它是将设计需求转化为硬件描述语言(如Verilog、VHDL)的具体电路描述。
在RTL设计过程中,需要考虑电路的逻辑功能、时序要求、资源占用等方面的问题。
4. 综合与布局布线,RTL设计完成后,需要进行综合和布局布线。
综合是将RTL描述的电路转化为实际的逻辑门电路,而布局布线则是将逻辑电路映射到FPGA芯片上的具体物理位置,并进行连线布线。
这一步是将逻辑电路转化为实际的物理电路的过程。
5. 时序分析与优化,在FPGA设计中,时序问题是非常重要的。
时序分析是指对设计中的时序要求进行分析和验证,确保设计满足时序约束。
而时序优化则是针对时序不满足的情况进行调整和优化,以满足设计的时序要求。
6. 仿真与验证,设计完成后,需要进行仿真和验证工作,验证设计的功能和性能是否符合需求。
通过仿真可以对设计进行全面的测试,发现潜在的问题并进行修复,确保设计的正确性和可靠性。
7. 实现与调试,最后一步是将设计下载到FPGA芯片上进行实现,并进行调试和验证。
fpga设计流程
fpga设计流程
FPGA设计流程是指从FPGA设计需求到硬件电路可以编组运行的技术与思维过程,主要包括以下几个步骤:
(1)设计要求分析:首先,定义设计项目的范围以及硬件需求,明确设计的功能、性能及运行要求,定义FPGA所需处理器类型及性能;
(2)中间表示分析:通过软硬件结合实现设计功能,采用中间表示技术完成,并进行详细的流程分析;
(3)FPGA硬件设计:根据硬件结构框架以及中间表示分析,对相关硬件结构进行设计,采用FPGA结构及元件进行实现及组合;
(4)软件编程:根据中间表示流程及各单元划分,采用可用程序语言,结合FPGA硬件结构和实际应用场景,编写相关的程序代码,将该程序烧录进FPGA中;
(5)模块测试:对控制和计算单元模块进行功能测试,根据测试结果进行相关的调整,最终使硬件电路能够按照要求正常运行;
(6)系统整合:最后,把所有模块合并成系统,根据设计要求进行整体测试,使系统完全符合要求。
完整版华为fpga设计规范VerilogHdl
FPGA设计流程指南、八、,前言本部门所承担的FPGA 设计任务主要是两方面的作用:系统的原型实现和ASIC 的原型验证。
编写本流程的目的是:在于规范整个设计流程,实现开发的合理性、一致性、高效性。
形成风格良好和完整的文档。
实现在FPGA 不同厂家之间以及从FPGA 到ASIC 的顺利移植。
便于新员工快速掌握本部门FPGA 的设计流程。
由于目前所用到的FPGA 器件以Altera 的为主,所以下面的例子也以Altera 为例,工具组合为modelsim + LeonardoSpectrum/FPGACompilerII + Quartus ,但原则和方法对于其他厂家和工具也是基本适用的。
目录1. 基于HDL 的FPGA 设计流程概述 (1)1.1 设计流程图 (1)1.2 关键步骤的实现 (2)1.2.1 功能仿真 (2)1.2.2 逻辑综合 (2)1.2.3 前仿真 (3)1.2.4 布局布线 (3)1.2.5 后仿真(时序仿真) (4)2. Verilog HDL 设计 (4)2.1 编程风格( Coding Style )要求 (4)2.1.1 文件 (4)2.1.2 大小写 (5)2.1.3 标识符 (5)2.1.4 参数化设计 (5)2.1.5 空行和空格 (5)2.1.6 对齐和缩进 (5)2.1.7 注释 (5)2.1.8 参考C 语言的资料 (5)2.1.9 可视化设计方法 (6)2.2 可综合设计 (6)2.3 设计目录 (6)3. 逻辑仿真 (6)3.1 测试程序( test bench) (7)3.2 使用预编译库 (7)4. 逻辑综合 (8)4.1 逻辑综合的一些原则 (8)4.1.1 关于LeonardoSpectrum (8)4.1.1 大规模设计的综合 (8)4.1.3 必须重视工具产生的警告信息 (8)4.2 调用模块的黑盒子( Black box )方法 (8)参考修订纪录10101. 基于HDL的FPGA设计流程概述1.1设计流程图(1)设计定义说明:逻辑仿真器主要指modelsim,Verilog-XL等。
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目录
1. 基于 HDL 的 FPGA 设计流程概述........................................... 1 1.1 设计流程图......................................................................... 1 1.2 关键步骤的实现 ................................................................. 3 1.2.1 功能仿真 ....................................... 3 1.2.2 逻辑综合 .................................................................... 3 1.2.3 前仿真 ........................................................................ 4 1.2.4 布局布线 .................................................................... 5 1.2.5 后仿真(时序仿真)................................................. 6
2. Verilog HDL 设计........................................................................ 7 2.1 编程风格(Coding Style)要求......................................... 7 2.1.1 文件 ............................................................................ 7 2.1.2 大小写 ........................................................................ 8 2.1.3 标识符 ........................................................................ 8 2.1.4 参数化设计................................................................. 9 2.1.5 空行和空格................................................................. 9 2.1.6 对齐和缩进................................................................. 9 2.1.7 注释 .......................................................................... 10 2.1.8 参考 C 语言的资料 .................................................. 10 2.1.9 可视化设计方法....................................................... 10 2.2 可综合设计....................................................................... 10
3.1 测试程序(test bench) ................................................... 12 3.2 使用预编译库 ................................................................... 12 4. 逻辑综合 .................................................................................. 14 4.1 逻辑综合的一些原则 ....................................................... 14
FPGA 设计流程指南
前言 本部门所承担的 FPGA 设计任务主要是两方面的作用:系统
的原型实现和 ASIC 的原型验证。编写本流程的目的是: l 在于规范整个设计流程,实现开发的合理性、一致性、高 效性。 l 形成风格良好和完整的文档。 l 实现在 FPGA 不同厂家之间以及从 FPGA 到 ASIC 的顺利 移植。 l 便于新员工快速掌握本部门 FPGA 的设计流程。
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2.3 设计目录.................................................................................10 3. 逻辑仿真 .................................................................................. 12
由于目前所用到的 FPGA 器件以 Altera 的为主,所以下面的 例 子 也 以 Altera 为 例 , 工 具 组 合 为 modelsim +
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LeonardoSpectrum/FPGACompilerII + Quartus,但原则和方法对 于其他厂家和工具也是基本适用的。