XST Synthesis
如何防止ISE综合时信号被优化掉
如何防止ISE综合时信号被优化掉如何防止ISE综合时你想抓取的信号不被优化掉:1.右键synthesis,在综合选项里将keep hierarchy选择YES ,或者选择soft(在综合时保持层次,在实现时有利用ISE软件自动进行优化),这样有利于你从模块中找到你想抓取的信号和信号名不被更改。
2.在Constraints Guide中,有防止信号被优化掉的说明。
具体在X:\Xilinx\13.4\ISE_DS\ISE\doc\usenglish\isehelp文件夹下。
里面介绍了如何解决信号被优化的问题。
其实ISE的工程设置有“keep_hierarchy”。
在程序里面,也可以通过添加一些语句。
如果是Verilog :Place the Verilog constraint immediately before the module or instantiation .Specify the Verilog constraint as follows:(* KEEP = “{TRUE|FALSE|SOFT}” *)假如我们要观察的一个信号cnt:reg [10:0] cnt;,那么就按照文档中的介绍,要保持此信号不被综合,则:(* KEEP = “TRUE”*) reg [10:0] cnt,或者(* keep= “true”*) reg [10:0] cnt这样就可以实现ChipScope的观察而不被优化掉了。
类似的VHDL:Declare the VHDL constraint as follows:attribute keep : string;Specify the VHDL constraint as follows:attribute keep of signal_name: signal is “{TRUE|FALSE|SOFT}”;当然,这些都是针对ISE的综合器XST的,如soft只有在XST里才可以使用,其它的综合工具,可以参看相关的文档,这些问题都有专业而又明确的说明。
基于FPGA的4位全加器实验
试验一 4位全加器实验1.实验原理.实验原理全加器能进行加数、被加数和低位来的进位信号相加,并根据求和结果给出该位的进位信号。
该位的进位信号。
全加器的真值表如表1所示。
所示。
表1 全加器真值表全加器真值表输入输入输出输出AiBi Ci-1 Si Ci0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 111114位全加器可以采用四个1位全加器级连成并行相加串行进位的加法器,位全加器级连成并行相加串行进位的加法器,实实现框图如图1所示,其中CSA 为1位全加器。
由图可以看出,每1位的进位信号送给下1位作为输入信号,因此,任1位的加法运算必须在低1位的运算完成之后才能进行,因此它的延迟非常可观,高速运算肯定无法胜任。
之后才能进行,因此它的延迟非常可观,高速运算肯定无法胜任。
图1 4位串行进位加法器实现框图位串行进位加法器实现框图在图1中,A 和B 为加法器的输入位串,对于四位全加器则位宽为4位,D 为加法器输出位串,和输入位串相同,C 为进位输入( Ci ) 或输出或输出( Co )。
实现代码为:实现代码为:module adder4(cout,sum,ina,inb,cin); output[3:0] sum; output cout;input[3:0] ina,inb; input cin;assign {cout,sum}=ina+inb+cin; endmodule2.实验目的.实验目的⒈熟悉⒈熟悉 ISE9.1 开发环境,掌握工程的生成方法;开发环境,掌握工程的生成方法; ⒉了解⒉了解 V erilog HDL 语言在语言在 FPGA 中的使用;中的使用; ⒊了解4位全加器的V erilog HDL 语言实现。
语言实现。
3.实验内容.实验内容⒈用V erilog HDL 语言设计4位全加器,进行功能仿真验证。
Xilinx的综合技术_高级篇
reg
O
d1 d2 clk
O
reg
P2
d2
reg
P1
Maximum Frequency: 855.139MHz
LUT3
d1 clk
reg
reg
O
d2
reg
d3
XST Synthesis Strategies - 10
Incremental Synthesis
B1.NGC
B2.NGC
B3.NGC
B1.NGC
B2.NGC B3.NGC
NEW
During re-synthesis, XST has visibility of the entire design, and the modified block is re-optimized taking into account its specific context
clk d1 d2 d3 clk d1 d2 O clk d1 d2 O O
XCF: MODEL p1 incremental_synthesis = "yes"; MODEL p2 incremental_synthesis = "yes";
Maximum Frequency: 516.849MHz
• The main difference between this mode and incremental synthesis is that here XST will not have visibility of other portions of the design when a module is synthesized
XST Synthesis Strategies - 13
ISE使用指导
-3-
ISE 使用说明
下一步,进行可编程器件型号的选择以及设计流程的设置。在器件型号栏有 Device family , Device (型号) ,封装,speed grade,可以根据实验平台所用的可编程逻辑器件分别设置相 应选项。对话框下半部分是对设计语言和综合仿真工具的选择。
然后下一步,采用默认设置,完成了 New Project Information 的设置。如图所示:
-9-
ISE 使用说明
count<="000000"; end if; elsif flag='1' and flag1='1' then if count<59 then count<=count+1; elsif count>=59 then count<="000000"; end if; end if; end if; end process; end Behavioral; -- flag='1' , 则进行 60 进制计数
然后单击工程 counter 下的子目录 count-Behavioral(count.vhd) , 接着在界面的 Processes for Source 一栏选择 Implement Design,进行布局布线的综合:
-15-
ISE 使用说明
然后工程名 counter 上单击右键,弹出对话框,选择新建 Test Bench Waveform,在 file 命名 为 test_counter。
在界面的 Processes for Source 一栏,是一系列综合工具。 Synthesize XST 工具一般可以分析 代码的语法错误,查看错误报告和 RTL 级的电路设计图。 单击 View Synthesis,出现如图所示对话框:
ISE设计工具简介和快速入门
第四章 ISE 6.x 设计工具简介和使用§4.1概述本章将详细介绍Xilinx 公司新的高性能设计开发工具ISE(Integrated Software Environment),并以第六版本进行讲解和演示。
Xilinx 根据不同的用户,分别提供四种不同功能的设计开发工具:ISE WebPACK,ISE Foundation,ISE BaseX和ISE Alliance。
(1) ISE WebPACK版:该软件为全免费版,可通过Xilinx网站直接下载。
支持包括XC95*/XC95*XL/XC95*XV、CoolRunner XPLA3、CoolRunner-II全系列 CPLD;以及Spartan-II/Spartan-IIE全系列FPGA;Spartan-3系列器件中的XC3S50、XC3S200、XC3S400;Virtex-E部分FPGA(V50E-V300E)器件;Virtex-II部分FPGA(2V40-2V250)器件;Virtex-II Pro部分FPGA(2VP2)器件。
集成了XST(Xilinx Synthesis Technology)综合工具。
但不支持Core Generator(核生成)工具和PACE(引脚和区域约束编辑器)。
(2) ISE Foundation版:该软件为完全版。
提供了设计开发工具的所有功能.支持Xilinx的全系列逻辑器件产品。
并集成了XST(Xilinx Synthesis Technology)综合工具。
支持Core Generator(核生成)工具和PACE(引脚和区域约束编辑器)。
(3) ISE BaseX版:该软件为部分受限版。
即支持XC95*/XC95*XL/XC95*XV全系列CPLD; CoolRunner XPLA3全系列CPLD;CoolRunner-II全系列 CPLD;以及Spartan-II/Spartan-IIE全系列FPGA;Spartan-3系列器件中的XC3S50、XC3S200、XC3S400;Virtex/Virtex-E部分FPGA(V50/V50E—V600/V600E)器件;Virtex-II部分FPGA(2V40--2V250)器件;Virtex-II Pro部分FPGA(2VP2、2VP4、2VP7)器件。
片内逻辑分析仪工具——ChipScopePro
第11章片内逻辑分析仪工具——ChipScope Pro11.1 ChipScope Pro工具介绍在FPGA调试阶段,传统的信号分析手段要求在设计时保留一定数量的FPGA管脚作为测试管脚,这种方法灵活性差,对PCB布线也有一定的影响。
当今先进的FPGA器件所具有的规模、速度和板级要求使得利用传统逻辑分析方法来调试采用FPGA器件进行的设计几乎是不可能的。
Xilinx公司推出的片内逻辑分析仪ChipScope Pro能够通过JTAG口,实时地读出FPGA的所有内部信号,而只需要片内的少量BlockRAM和逻辑资源,使得逻辑分析灵活方便。
ChipScope Pro是与ISE配套使用的,其版本经过了ChipScope 4.1i,ChipScope 4.2i,ChipScope Pro 5.1i,ChipScope Pro 5.2i和ChipScope Pro 6.1i的升级过程,ChipScope Pro 6.1i是与ISE 6.1配套使用的最新版本。
ChipScope Pro软件由3个工具组成:(1) ChipScope Pro内核生成器:为综合控制器(ICON)内核、CoreConnect™ OPB的总线分析内核(IBA/OPB)、逻辑分析(ILA)内核及安捷伦跟踪内核(ILA/ATC)提供网表和实例化的模板;(2) ChipScope Pro内核插入器:自动地为用户已经综合完的设计中插入ICON、ILA和ILA/ATC的内核;(3) ChipScope Pro分析仪:提供器件的配置、触发的设定和ILA、IBA/OPB及ILA/ATC核的踪迹显示功能。
各种内核实现了信号的触发和捕获,而ICON内核专门用于与边界扫描(Boundary Scan)管脚的通信。
使用ChipScope Pro工具的设计可以容易地同任何标准的FPGA设计流程结合起来,其中要用到标准的HDL综合工具和Xilinx ISE的实现工具,设计流程如图11.1所示。
Verilog实现补码一位乘法课程设计
计算机科学与工程学院课程设计报告题目全称:Verilog实现补码一位乘法课程名称:计算机组成原理指导老师:文泉职称:指导老师评语:指导签字:课程设计成绩:目录第 1 章序言 (1)1.1 课程设计目的 (1)1.2 课程设计作用 (2)1.3 课程设计需求 (2)1.3.1Xilinx设计软件 (2)1.3.2 在xilinx ISE集成开发环境下,使用Verilog HDL (2)第 2 章正文 (4)2.1 实现补码一位乘法的原理 (4)2.2 比较补码一位乘法方法 (6)2.2.1 分步乘法 (6)2.2.2 运算规则 (7)2.2.3 运算实例 (7)2.2.4算法流程图 (8)2.2.5 比较法(Booth算法) (8)2.3课程设计实验代码(概要设计) (10)2.4课程设计详细设计方案 (12)2.4.1顶层方案图的设计与实现 (13)2.4.2 功能模块的设计与实现 (14)2.4.3 仿真调试 (13)第 3 章结论 (16)3.1课程设计总结 (16)摘要本定点补码一位乘法器,具有良好的可移植性。
本文介绍了定点补码一位乘法的概念已及定点补码一位乘法的的原理和方法,分析了定点补码一位乘法器的设计,并详细介绍了使用EDA环境,Xilinx设计软件,在XCV200实验板的XCV200可编程逻辑芯片中上进行定点补码一位乘法器的移植。
通过测试,系统移植成功。
关键词:定点补码;EDA;一位乘法器;设计第1 章序言当今时代是一个信息的时代,我们的生活与信息紧密相连。
伴随着计算机的生活化,我们更近一步接触到信息技术的发展。
如今,计算机技术迅猛发展,它的发展不仅仅表现在软件领域取得辉煌的成就,同时也在硬件方面也取得了长足的发展。
因此,很多功能已经可以通过硬件来实现。
但是通常对嵌入式软件的基本要求是体积小、指令速度快、具有较好的裁减性和可移植性,目前这方面的设计已经很多也很优异,但是基于补码一位乘法器的实现,克服了定点补码乘法器的缺点,实现更加方便有效。
Xilinx ISE 使用入门手册
Xilinx ISE 使用入门手册1发布日期:2009-3-6 13:06:10文章来源:搜电浏览次数:58111、ISE的安装现以ISE 5.2i为例介绍Xilinx ISE Series的安装过程。
1)系统配置要求ISE 5.2i推荐的系统配置与设计时选用的芯片有关。
因为在综合与实现过程中运算量非常大,所以对系统配置要求很高。
为了提高综合、仿真、实现过程的速度,对于计算机的CPU的主频、主板和硬盘的工作速度,尤其是内存大小配置都有非常高的要求。
在ISE 5.2i支持的所有Xilinx的FPGA/CPLD中,要求最低的Spartan II和XC9500/XL/XV等系列需要的内存和虚拟内存推荐值均达到128MB,而对于Virtex-II XC2V8000来说,需要的内存和虚拟内存推荐值均高达3GB。
2)ISE 5.2i的安装以中文版Windows XP操作系统为例加以说明。
(1)启动Windows XP,插入ISE5.2i安装光盘,自动或选择执行Install.exe,安装界面如图4.25所示。
图4.25 ISE5.2i安装界面(2)单击此时安装界面上的操作选择“下一步”直到出现图示对话框,输入有效的Registration ID。
之后单击“下一步”选择安装路径;再之后点击“下一步”,会弹出图4.26的对话框,可以选择器件模型。
图4.26 器件模型选择对话框(3)点击“下一步”,如图4.27所示,可以选择器件种类。
图4.27 器件种类选择对话框通过以上步骤后,可根据具体情况来选择,继续“下一步”即可完成安装。
安装完成后,环境变量应作如下描述:若操作系统是Windows NT/2000/XP,选择开始->控制面板->系统->选项->系统->高级->环境变量,在环境变量中加入:变量名:Xilinx变量值:C:Xilinx(即安装路径)具体设置如图4.28所示。
图4.28 环境变量设置操作图3)安装第三方软件在PC上安装完ISE之后,还需要安装第三方仿真软件,如ModelSim等。
一章认识数字系统设计开发环境ppt课件
4) 设计仿真
(3)添加激励。通过拖曳波形,产生想要的激励输入信号。通过 如图1.23所示的波形控制工具条为波形图添加输入信号,2输入与 非门的两个输入端的激励信号如图1.24所示。
4) 设计仿真
(4)功能仿真。添加完激励信号后,保存波形文件。选择 “Processing”菜单下的“Simulator Tool”选项,出现如图1.25所示的 仿真工具对话框。
特点:采用电可擦除,无需编程器 结构特点:与GAL类同,加以改进
输入/输出单元(IOC) 通用逻辑模块(GLB) 可编程布线区:全局布线区(GRP),输
出布线区(ORP) GLB结构及功能:与GAL类似 IOC结构及功能:8种工作方式
2.1 可编程逻辑器件原理
CPLD可分为三块结构 ➢宏单元(Marocell) ➢可编程连线(PIA) ➢I/O控制块
4) 设计仿真
(1)建立波形文件。选择“File”菜单下的“New”命令,在弹出的窗口中选择 “Vector Waveform File”,新建仿真波形文件,如图1.18所示。出现波形文件编 辑窗口,点击“File”菜单下的“Save as”选项,将该波形文件另存为 “work1.vwf”。 (2)添加观察信号。在波形文件编辑窗口的左边空白处单击鼠标右键,选择 “Insert”选项下的“Insert Node or Bus”命令,如图1.19所示,出现如图1.20所示 的“Insert Node or Bus”窗口。
低密度可编程逻辑器件 (LDPLD)
高密度可编程逻辑器件 (HDPLD)
PROM PLA PAL GAL
EPLD
CPLD
FPGA
PROM: Programmable Read-Only Memory PLA:(Programmable Logic Array)是可编程逻辑阵列的简称,
Synthesis(怎样写Synthesis)
整理人: 报告人:
Definition
Definition of synthesis essay
A synthesis is a combination, usually a shortened version, of several texts. A synthesis is not a summary. A synthesis is an opportunity to create new knowledge out of already existing knowledge.
sources.
Difference between summary and synthesis
Shows what the original authours wrote.
Not only reflects your knowledge about what the original authors wrote, but also creates something new out of two or more pieces of writing.
one unified entity.
Presents a cursory overview.
Forcuses on both main ideas and details.
Demonstrates an understanding of the overall
meaning.
Achieves new insight.
Addresses one set of information(eg.article,chapte r,document) at a time Each
Planahead入门指导
Planahead14.1入门指南一.PlanAhead软件简介PlanAhead拥有强大的设计环境和分析工具,提供了一个按钮式的RTL到比特流(RTL-to- bitstream)的设计流程,该流程拥有全新的、增强的用户界面和项目管理功能。
此外,通过布局规划、运行多种不同实现策略,图形化浏览层层次结构,快速时序分析,以及基于模块的实现方式,让客户最大限度地利用有限的时间和设计资源实现最大的生产。
用Planahead替代ISE软件来做FPGA设计是个大体的趋势,先来个Planahead和ISE总体预览对比。
图1.1 ISE软件界面图1.2PlanAhead软件界面二.PlanAhead软件GUI设计指导2.1 软件界面图2.1PlanAhead左边工具栏上面的Project Manager用于综合管理工程文档。
Add Sources创建、管理源文件;IP Catalog创建、管理IPcore的工程设定。
Elaborate显示RTL图,并可以实现资源和功率的估计等等(在Synthesize之前,提高速度)。
(1)RTL Design与上面的Elaborate相同,都是打开RTL Design的功能。
(2)Synthesize是运行Xilinx 的XST Synthesis,综合工程。
(3)Netlist Design用来配置已经综合过的工程,包括显示综合过的RTL图,估计资源占用,配置约束,时序仿真等等。
(4)Implement执行ISE Implementation。
(5)Implemented Design观察时序和布局结果,并可以优化约束。
(6)Program and Debug按钮,用来生成烧写文件,启动ChipScope,iMPACT。
图2.2Synthesize 的下拉菜单进入到Synthesis Setting,得到图2.3。
图 2.3 Synthesis Setting 界面这里面可以选择使用的约束集合(在add sources里添加约束集合);在options里应用不同的综合选项综合。
fpga开发流程及工具链
fpga开发流程及工具链FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种可重新编程的数字逻辑集成电路,能够实现硬件加速和高性能计算。
在进行FPGA开发时,需要遵循一定的开发流程,并利用相应的工具链来完成设计和验证。
以下是关于FPGA开发流程及工具链的参考内容。
一、FPGA开发流程1. 需求分析:在FPGA开发之前,需要明确项目的需求和目标,包括功能要求、性能要求和资源约束等。
2. 架构设计:根据需求分析结果,进行FPGA系统的总体架构设计。
包括确定模块划分、接口定义、数据通路设计和时序约束等。
3. RTL设计:利用HDL(硬件描述语言,如Verilog或VHDL)进行电路逻辑的编写。
在RTL设计中,需要根据系统设计在模块级别上实现各个功能模块。
4. 验证与仿真:通过仿真工具对设计的RTL模块进行功能验证和时序验证。
通过构建测试环境和测试用例,验证设计的正确性和性能。
5. 综合与布局布线:通过综合工具将RTL描述转换为逻辑网表,再通过布局布线工具将逻辑网表映射到FPGA芯片上。
综合过程中需要进行时序优化和资源利用优化。
6. 生成比特流文件:在综合和布局布线完成后,生成比特流文件(bitstream),用于配置FPGA芯片。
7. 硬件验证:将生成的比特流文件下载到目标FPGA芯片上,进行硬件验证和调试。
通过功能验证、性能测试等手段验证设计的正确性和性能指标是否满足要求。
8. 系统集成:将设计的FPGA电路与其他系统组件(如处理器、存储器等)进行集成,以完成整体系统的设计。
9. 部署与应用:将最终的FPGA设计部署到目标应用场景中,完成实际应用。
二、FPGA开发工具链1. 集成开发环境(IDE):FPGA开发常用的IDE包括Xilinx ISE,Altera Quartus和Lattice Diamond等。
IDE提供了HDL编写、仿真、综合、布局布线等工具,并能将生成的比特流文件下载到目标FPGA芯片上。
ISE使用指南完整版
第4章ISE开发环境使用指南第1节ISE套件的介绍与安装4.1.1 ISE简要介绍Xilinx是全球领先的可编程逻辑完整解决方案的供应商,研发、制造并销售应用范围广泛的高级集成电路、软件设计工具以及定义系统级功能的IP(Intellectual Property)核,长期以来一直推动着FPGA技术的发展。
Xilinx的开发工具也在不断地升级,由早期的Foundation 系列逐步发展到目前的ISE 9.1i系列,集成了FPGA开发需要的所有功能,其主要特点有:•包含了Xilinx新型SmartCompile技术,可以将实现时间缩减2.5倍,能在最短的时间内提供最高的性能,提供了一个功能强大的设计收敛环境;•全面支持Virtex-5系列器件(业界首款65nm FPGA);•集成式的时序收敛环境有助于快速、轻松地识别FPGA设计的瓶颈;•可以节省一个或多个速度等级的成本,并可在逻辑设计中实现最低的总成本。
Foundation Series ISE具有界面友好、操作简单的特点,再加上Xilinx的FPGA芯片占有很大的市场,使其成为非常通用的FPGA工具软件。
ISE作为高效的EDA设计工具集合,与第三方软件扬长补短,使软件功能越来越强大,为用户提供了更加丰富的Xilinx平台。
4.1.2 ISE功能简介ISE的主要功能包括设计输入、综合、仿真、实现和下载,涵盖了FPGA开发的全过程,从功能上讲,其工作流程无需借助任何第三方EDA软件。
•设计输入:ISE提供的设计输入工具包括用于HDL代码输入和查看报告的ISE文本编辑器(The ISE Text Editor),用于原理图编辑的工具ECS(The Engineering Capture System),用于生成IP Core的Core Generator,用于状态机设计的StateCAD以及用于约束文件编辑的Constraint Editor等。
•综合:ISE的综合工具不但包含了Xilinx自身提供的综合工具XST,同时还可以内嵌Mentor Graphics公司的LeonardoSpectrum和Synplicity公司的Synplify,实现无缝链接。
ISE12.4使用手册
Xilinx ISE 12.4使用手册------Edit by C2_305 1.Xilinx ISE 12.4用户界面ISE界面如下图所示,由上到下主要分为标题栏、菜单栏、工具栏、工程管理区,源文件编辑区、过程管理区、信息显示区、状态栏等八部分。
过程管理区图1.1 ISE界面标题栏:主要显示当前工程的路径、名称及当前打开的文件名称;菜单栏:主要包括文件(File)、编辑(Edit)、视图(View)、工程(Project)、源文件(Source)、操作(Process)、工具(Toll)、窗口(Window)、帮助(Help)等八个下拉菜单;工具栏:主要包括了常用命令的快捷按钮;工程管理区:提供工程及其相关文件的管理和显示功能。
主要包括设计页面(Design)、文件页面(Files)、开始视图(Start)和库视图(Liabrary)。
其中,设计页面视图最常见,显示了源代码的层次关系;源文件编辑区:提供了源代码的编辑功能;过程管理区:本窗口显示的内容取决于过程管理区所选择文件,相关操作和FPGA设计流程相关,包括设计输入、综合、仿真、实现和生成配置文件等;信息显示区:显示ISE中的处理信息,如操作步骤信息、警告信息和错误信息等;状态显示栏:显示相关命令和操作的信息,并指示ISE软件当前所处的状态;2.新建工程打开ISE,选择File|New Project,在弹出的新建对话框中输入工程名,例如“Myproject”,并选择工程文件路径,例如“E:\Proj_FPGA\Myproject”,如下图所示,以后将以这个工程名和路径说明。
选择好以后,next,需要注意以下几个选项。
Famliy:选择所使用的FPGA类型;Device:选择所使用的FPGA具体型号;Synthesis Toll:选择所使用的综合工具,默认为ISE自带的XST工具;Simulator:选择仿真软件,默认是ISE自带的Isim;Preferred Language:选择所使用的硬件语言,我们选择Verilog;图2.1 新建工程step1 图2.2 新建工程step2后面直接点next即可,直到完成新工程的建立。
三态门(总线)
2.2 三态门1.基本原理在数字系统中,常常需要把多个门电路的输出端连接在一起,比如接到数据总线上。
但一般的门电路都只有两个输出状态:输出高电平状态与输出低电平状态。
把这些门电路的输出端连接在一起,在某一个时刻,可能会出现一个以上的门电路的输出同时为高电平状态或者低电平状态,这样就会引起逻辑电平的不确定。
使用三态门可以很好地解决这个问题。
三态门电路有三个输出状态:输出高电平状态、输出低电平状态,以及输出高阻状态。
当三态门电路输出为高阻状态时,三态门的输出端相当于开路,对总线上连接的其它器件没有影响。
我们可以利用三态门的这个优点对需要通过总线的数据进行分时传送,这样数据的传送就不会出现混乱了。
简单的三态门电路如图2.2.1a所示,图2.2.1b是它的代表符号。
其中EN为片选信号输入端,A为数据输入端,L为数据输出端。
图2.2.1 三态门电路(a) 电路图(b) 代表符号当EN=0时,TP2和TN2同时导通,为正常的非门,输出L=-A;当EN=1时,TP2和TN2同时截止,输出为高阻状态。
所以,这是一个低电平有效的三态门。
三态门的真值表如表2.2.1所示。
由真值表可以得出逻辑表达式:当EN=0时,L=-A;当EN=1时,L=Z。
其中Z表示高阻状态。
表2.2.1 三态门的真值表2.实现方案通过FPGA来实现三态门的功能有以下几种方式:(1) 用case语句和if….else语句来实现。
先判断EN是否等于1,如果EN 等于1,则输出端L=Z;如果不等于1,再判断A是否等于0,如果等于0,则输出端L=1,如果不等于0,则输出端L=0。
(2) 用if….else语句来实现。
先判断EN是否等于1,如果EN等于1,则输出端L=Z;如果不等于1,则输出L=~A。
(3) 用“?:”语句来实现,输出端L=EN ? 1’bZ : (~A)。
3.FPGA的实现下面以第三种方案为例来进行FPGA的实现。
(1) 创建工程并设计输入①在E:\project\目录下,新建名为notif的新工程器件族类型(Device Family)选择“Virtex2P”,器件型号(Device)选“XC2VP30 ff896 -7”,综合工具(Synthesis Tool)选“XST (VHDL/Verilog)”,仿真器(Simulator)选“ISE Simulator(VHDL/Verilog)”。
ISE中综合参数设置
∙综合选项参数综合参数配置界面如图4-27所示,包括8个选项,具体如下所列:【Optimization Goal】:优化的目标。
该参数决定了综合工具对设计进行优化时,是以面积还是以速度作为优先原则。
面积优先原则可以节省器件内部的逻辑资源,即尽可能地采用串行逻辑结构,但这是以牺牲速度为代价的。
而速度优先原则保证了器件的整体工作速度,即尽可能地采用并行逻辑结构,但这样将会浪费器件内部大量的逻辑资源,因此,它是以牺牲逻辑资源为代价的。
【Optimization Effort】:优化器努力程度。
这里有【normal】和【high】两种选择方式。
对于【normal】,优化器对逻辑设计仅仅进行普通的优化处理,其结果可能并不是最好的,但是综合和优化流程执行地较快。
如果选择【high】,优化器对逻辑设计进行反复的优化处理和分析,并能生成最理想的综合和优化结果,在对高性能和最终的设计通常采用这种模式;当然在综合和优化时,需要的时间较长。
【Use Synthesis Constraints File】:使用综合约束文件。
如果选择了该选项,那么综合约束文件XCF有效。
【Synthesis Constraints File】:综合约束文件。
该选项用于指定XST综合约束文件XCF的路径。
【Global Optimization Goal】:全局优化目标。
可以选择的属性包括有【A llClockNets】、【Inpad To Outpad】、【Offest In Before】、【Offest Out After】、【Maximm Delay】。
该参数仅对FPGA器件有效,可用于选择所设定的寄存器之间、输入引脚到寄存器之间、寄存器到输出引脚之间,或者是输入引脚到输出引脚之间逻辑的优化策略。
【Generate RTL Schematic】:生成寄存器传输级视图文件。
该参数用于将综合结果生成RTL视图。
【Write Timing Constraints】:写时序约束。
OpenSPARC FPGA 实现指南说明书
Creative Commons Attribution-Share 3.0 United States License
10
Test Completion
• At the end of the test, code will perform a software trap • The trap is to one of two locations
– Memory odel
• For the netlist (gate level) simulation, use vector playback methodology (provided in DV guide)
Creative Commons Attribution-Share 3.0 United States License
Creative Commons Attribution-Share 3.0 United States License
8
OpenSPARC Verification Environment
• Every test is written as an assembly language program
7
Agenda
• OpenSPARC T1 hardware package • Download Contents • > Simulation • Synthesis • Implementation of an OpenSPARC T1 system on FPGA
5
Verification Environments
• Core1: Simulate a single SPARC core
– One SPARC core – Level 2 cache – Memory Controller – Memory model
Xilinx XST与Synplify综合结果差异分析
Xilinx XST与Synplify综合结果差异分析(1)(2008-06-08 09:23:36)标签:锁存器状态机snyplify综合杂谈XST与Synplify综合结果差异分析在同步状态机设计中使用锁存器也会带来时序、稳定性等多方面的问题,而且在综合优化参数不一致的情况下,不同综合器对锁存器的综合结果有可能不一致。
本文通过分析相同状态机在XST和Synplify下综合结果不同的实例,进一步阐述了这个观点。
图1:同步接收器状态转移图。
一位同事所设计的状态机使用Synplify综合和XST(Xilinx ISE内嵌的综合工具)综合的结果不一致,对Synplify的综合结果以及布局布线后上板调试完全正确,而对XST的综合结果布局布线后上板调试发现了错误,因此认为XST的综合结果有误,并对为什么XST综合会出现错误结果产生疑问。
在帮助他解决这个疑问后,我发现其中涉及的许多问题很具代表性,希望通过对这个问题的分析能对设计工程师的实际工作有指导意义。
下面是这位同事设计的状态机源代码:状态转移图该同事设计的是一个数据通讯中同步接收装置的状态机:当“Reset_b”复位后,进入“DROP”状态;当接收指示信号“RXDV”有效后,从“IDLE”状态进入接收前缀信号状态“PREAMBLE”;当控制信号“RxDEQ5”有效后进入“SFD”状态接收一些指示关键字;当控制信号“RxDEQ”有效时,进入数据接收状态“DATA0”;接收完“DATA0”后接收“DATA1”,直到接收指示信号“RxDV”无效,返回到“IDLE”状态。
其状态转移图如图1所示。
图2:更改“竞争冒险”前后,综合后仿真波形示意。
竞争冒险粗略地读一下代码就发现一处问题,状态“DATA1”执行的代码有“竞争冒险”。
该段为:当前状态为DATA1,且“RxDV”为低电平的时候,NextState到底是什么?是IDLE 还是DATA0?这是一处比较明显的竞争冒险,不同的综合器会综合出不同的逻辑结构,而且会出现毛刺。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
BEGIN MODEL entity_name INST instance_name constraint_name = constraint_value; NET signal_name constraint_name = constraint_value; END;
Presentation Name 16
Language Templates
Two methods to open templates:
– Language Icon – Edit -> Language Templates
Language Templates provide common templates for designs:
-uc -iuc
Presentation Name 23
XCF - MODEL
• To apply a constraint to the entire entity or module, use the following
syntax:
MODEL entity_name constraint_name = constraint_value;
Note: If a constraint is applied to an entity or module, the constraint will be applied to each instance of the entity/module
• To apply constraints to specific instances or signals within an entity or
Presentation Name 18
What are Constraints?
Writing constraints is a method of communicating your design and performance objectives to the synthesis tools and implementation tools
– Translates V, VHD, SCH files into an industry standard format EDIF file
Netlist Implement BIT File
• Step 3: Implement design (netlist)
– Translate, Map, Place & Route
– Optimization Goal (speed/area) – Optimization Effort (normal/high) – Synthesis Constraints File – – – – –
• Any text file Use Synthesis Constraints File Global Optimization Goal Generate RTL Schematic Write Timing Constraints Verilog 2001
To Implementation Tools
Synthesis Report File
Presentation Name 7
Main Synthesis Steps
HDL
HDL Parsing Identification of language syntax errors HDL Synthesis Macro recognition, FSM extraction, resource sharing Low Level Optimization Macro implementation, timing optimization, LUT mapping, register replication
.NGC .LOG
Presentation Name 8
ISE GUI
Synthesis options
– Global synthesis and optimization goal and effort
HDL options
– Family-specific inference and optimization opFPGA
– Download BIT file into FPGA
Presentation Name 3
XST Synthesis in Project Navigator
Module/entity selected in Sources window treated as “top” XST-specific processes
Presentation Name 5
Device Support
XST provides technology specific optimization for:
FPGAs
– – – – – –
CPLDs
– -
Virtex Virtex-E Virtex-II Virtex-II Pro Spartan-II Spartan-IIE
XST Synthesis
FPGA Design Workshop
Objectives
After completing this module, you will be able to…
List the synthesis options for XST Describe how to insert code from the Language Template Specify various methods for entering constraints
Presentation Name 21
XST Constraints
• XST will accept synthesis constraints through the Xilinx Constraints File (XCF)
– Do not confuse this with the User Constraints File (UCF), which contains implementation constraints for the Xilinx tools
• When using an XCF file, specify the file in the Synthesis Options tab
Presentation Name 22
XST Constraints
• To quickly enable or disable the use of a constraint file by XST, you can check or uncheck the Use Synthesis Constraint File menu
Presentation Name 14
XST: HDL Options
• Set family-specific inference and optimization options
– – – – – – – –
FSM Encoding Algorithm RAM/ROM/Multiplexer Extraction RAM/Multiplexer Style Decoder/Priority Encoder Extraction Shift Register/Logical Shifter Extraction XOR Collapsing Resource Sharing Complex Clock Enable Extraction
– Component instantiation – Language templates – Synthesis templates
Presentation Name 17
Language Templates
To use template, be sure that an HDL source file is already opened Place cursor at the location for the code to be entered In the Language Template GUI, rightclick on the template you wish to use Select “Use in…” Be sure the appropriate file name is listed
Xilinx Specific options
– Specific low-level implementation and optimization algorithms
Presentation Name 13
XST: Synthesis Options
• Set global synthesis, optimization goal, and effort
– Synthesize
• View Synthesis Report • Analyze Hierarchy • Check Syntax
AM2910 as top-level
XST-specific properties
– Synthesis Options – HDL Options – Xilinx Specific Options
-
XC9500 XC9500XL XC9500XV CoolRunner CoolRunner-II
Presentation Name 6
XST Flow
VHDL Verilog
Synthesis Technology Specific Optimization