华为FPGA设计流程指南定稿版
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开发设计流程和功能实现
FPGA开发设计流程和功能实现FPGA（现场可编程门阵列）是一种可编程数字电子器件，可以实现各种数字电路的功能。
FPGA的开发设计流程包括五个主要步骤：描述设计需求、设计电路结构、编写硬件描述语言（HDL）、仿真和综合、配置FPGA并验证。
下面将详细介绍每个步骤，并探讨如何通过FPGA开发实现各种功能。
第一步：描述设计需求在FPGA开发过程中，首先需要明确设计的目标和需求，包括设计的功能、输入输出要求、性能指标等。
这些需求可以来自于系统设计的要求、市场需求或者用户需求。
清晰的设计需求有助于指导后续的设计工作。
第二步：设计电路结构在明确了设计需求后，需要进行电路结构的设计。
电路结构包括选择适当的电路模块和连接方式，确定信号的传输路径等。
设计电路结构时需要充分考虑资源利用和性能需求，尽量优化电路结构，减少资源占用和延迟。
第三步：编写硬件描述语言（HDL）HDL是一种用于描述数字电路的编程语言，常用的HDL包括VHDL和Verilog。
使用HDL编写电路描述是FPGA开发的核心步骤。
在编写HDL代码时，需要按照电路结构进行模块化设计，使用适当的语法和语义描述电路的行为和结构。
第四步：仿真和综合在完成HDL代码编写后，需要进行仿真和综合。
仿真是通过对HDL代码进行功能验证，模拟电路的行为和工作过程，以确保设计的正确性。
综合是将HDL代码生成可在FPGA上运行的物理电路，包括实际的门和时序元件。
综合还可以对电路进行优化，如减少延迟、优化资源利用等。
第五步：配置FPGA并验证在综合后，需要将生成的物理电路配置到FPGA芯片中。
配置FPGA可以通过编程工具和JTAG接口实现。
配置完成后，需要进行验证，包括功能验证、性能测试和可靠性测试等。
验证是确保设计符合需求和预期结果的重要步骤。
通过FPGA开发可以实现各种功能。
FPGA的可编程性使得它可以根据设计需求实现不同的功能和应用。
常见的功能包括数字信号处理、通信协议处理、图像处理、计算加速等。
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。
FPGA设计流程与规范
FPGA设计流程与规范FPGA（现场可编程门阵列）设计流程与规范是指在FPGA设计中所需遵循的一系列步骤和规定，以确保设计的正确性、可靠性和高效性。
在进行FPGA设计时，按照一定的流程和规范进行，可以确保设计的正确性，并最大限度地提高设计的效率。
下面将详细介绍FPGA设计流程与规范。
1.设计需求分析：在进行任何FPGA设计工作之前，首先需要明确设计的需求和目标。
包括了解所需实现的功能、性能要求、资源限制等。
这个阶段需要与项目的相关方（如产品经理、硬件工程师等）进行充分的沟通和讨论，以确保设计的准确性和可行性。
在分析需求的过程中，也要考虑到设计的灵活性和扩展性，以便在将来的版本迭代中进行更新和修改。
2.架构设计：在完成需求分析后，需要进行架构设计。
架构设计是将需求细化为硬件实现的关键步骤。
在这个阶段，需要选择适当的FPGA芯片，并确定设计的模块划分和通信接口。
同时，还需要考虑电源管理、时钟分配、数据流控制等方面的设计。
架构设计需要综合考虑性能需求、资源利用和硬件复杂度等因素，以找到最合适的设计方案。
3. 硬件设计：通过使用硬件描述语言（如Verilog或VHDL），根据架构设计进行硬件设计。
这个阶段需要将设计划分为多个模块，并对每个模块进行详细的设计。
每个模块的设计需要考虑数据流和控制流，确定寄存器传输级RTL描述、信号接口等。
在设计过程中，需要根据设计规范和最佳实践进行设计，以确保设计的正确性和可维护性。
4.仿真与验证：在完成硬件设计后，需要进行仿真和验证工作。
通过使用仿真工具，可以对设计进行功能仿真和时序仿真，以验证设计的正确性和性能。
此外，还可以使用专门的验证工具来对设计进行验证。
在这个阶段，需要与设计规范对比，检查设计是否满足要求，并及时修复和改进设计中的错误和缺陷。
5.综合与布局：在完成仿真和验证后，需要对设计进行综合和布局。
综合是将设计转换为门级电路的过程，布局是将综合后的门级电路放置在FPGA芯片上的过程。
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。
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流程
fpga流程FPGA流程。
FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，它可以根据用户的需求重新配置其内部电路，实现不同的功能。
在FPGA设计过程中，需要经历一系列的流程来完成从设计到实现的转换。
本文将介绍FPGA设计的整体流程，包括设计准备、综合、布局布线和验证等环节。
首先，FPGA设计的第一步是设计准备。
在这个阶段，设计师需要明确设计的目标和需求，包括功能规格、性能指标、资源约束等。
同时，设计准备阶段还需要进行设计工具的选择和环境的搭建，包括选择合适的开发板、开发软件以及仿真工具等。
设计准备的充分与否将直接影响后续设计工作的顺利进行。
接下来是综合阶段。
在这个阶段，设计师需要将设计的高级描述语言（如Verilog、VHDL等）转换为逻辑门级的网表描述。
这一过程由综合工具自动完成，设计师需要关注的是综合后的逻辑电路是否符合预期的功能和性能要求。
同时，综合阶段还需要进行时序约束的设置，以保证电路的时序要求得到满足。
布局布线是FPGA设计的重要环节。
在这个阶段，综合后的逻辑电路将被映射到FPGA的物理资源上，并通过布线工具完成逻辑电路的连线。
布局布线的质量将直接影响电路的时序性能和资源利用率，因此需要设计师在此阶段进行仔细的优化和调整。
最后是验证阶段。
在这个阶段，设计师需要对设计的电路进行验证，包括功能验证和时序验证等。
功能验证通过仿真工具进行，验证电路的功能是否符合预期的行为；时序验证则需要通过时序分析工具进行，验证电路的时序性能是否满足设计要求。
验证通过后，设计师可以将设计文件下载到FPGA开发板上进行硬件验证。
总的来说，FPGA设计流程包括设计准备、综合、布局布线和验证四个主要环节。
在每个环节中，设计师都需要进行仔细的规划和调整，以保证设计的质量和性能。
同时，FPGA设计也是一个迭代的过程，设计师可能需要多次进行修改和优化，直到达到满意的效果为止。
fpga设计步骤
fpga设计步骤FPGA（Field-Programmable Gate Array）的设计步骤包括设立项目目标、定义系统规格、进行系统设计、进行FPGA设计、进行仿真验证、进行综合布局布线、进行FPGA调试和验证。
下面将详细介绍每个步骤。
一、设立项目目标：在FPGA设计之前，需要明确项目的目标，包括设计要实现的功能、所需的性能指标和资源要求。
这个步骤也可以被看作是项目需求分析的阶段，确定需求对整个设计流程非常关键。
二、定义系统规格：在明确了项目目标之后，需要进一步定义系统的规格要求。
这包括硬件和软件方面的规格，如输入输出端口的数量、存储器要求、性能要求等。
同时，还需要考虑设计的可扩展性和灵活性，以适应未来可能的需求变化。
三、进行系统设计：系统设计是将项目规格转化为硬件和软件设计的过程。
在这个步骤中，需要进行算法设计、电路设计和接口设计等。
算法设计是将项目功能转化为算法实现的过程，电路设计是将算法转化为逻辑电路的实现的过程，而接口设计是将FPGA与其他硬件或软件连接起来的过程。
四、进行FPGA设计：进行FPGA设计的主要步骤包括设计输入输出端口、选择逻辑元件、编写硬件描述语言（HDL）代码、进行综合和优化等。
设计输入输出端口是将系统设计和FPGA设计进行连接的关键步骤，需要确定FPGA的引脚分配和电气特性。
选择逻辑元件是根据系统设计需求选择适合的FPGA芯片或模块，可以考虑性能、功耗、成本等指标。
编写HDL代码是将系统设计转化为FPGA可实现的代码描述，常用的HDL包括VHDL和Verilog。
进行综合和优化是将HDL代码转化为FPGA中的可配置逻辑单元（CLB）和连线资源的过程，可以通过消除冗余逻辑、优化时钟分频等方式来提高设计的性能和效率。
五、进行仿真验证：在完成FPGA设计之后，需要进行仿真验证来确保设计的正确性和功能是否符合系统规格。
仿真可以通过模拟FPGA的输入和输出信号来检查设计的行为和时序。
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，可在设计和制作期间进行重新配置。
FPGA设计流程包括以下几个主要步骤：1.确定设计需求：在开始FPGA设计流程之前，需要明确设计的需求和目标。
这包括所需的功能、性能要求和资源限制等。
同时，还需要对设计所需的外部接口和通信协议进行了解。
2.选择FPGA平台：根据设计需求，选择合适的FPGA平台。
不同的FPGA平台具有不同的资源和性能特征，因此选择适合设计需求的平台非常重要。
3.构建设计框架：根据设计需求，构建设计框架，确定所需的输入输出端口和电源供应等。
设计框架通常包括主要模块的结构和通信方式的定义。
4. 设计功能模块：根据设计需求，设计和实现各个功能模块。
功能模块可以使用硬件描述语言（如VHDL或Verilog）进行描述，并使用综合工具将其转换为逻辑网表。
5.进行综合和优化：将设计转换为逻辑网表后，可以使用综合和优化工具对其进行优化。
综合工具将逻辑网表转换为FPGA的配置文件，优化工具可以帮助进一步提高性能和减少资源占用。
6.进行布局布线：在综合和优化之后，需要进行布局布线。
布局布线工具将逻辑元素放置在FPGA芯片上，并确定它们之间的连线，以满足时序要求和资源限制。
7.进行时序分析：完成布局布线之后，可以进行时序分析，以验证设计是否满足时序要求。
时序分析工具可以帮助检测潜在的时序问题，并提供优化建议。
8.进行仿真和验证：在时序分析之后，可以进行仿真和验证，以确保设计的正确性和功能性。
仿真工具可以模拟设计与外部环境的交互，并验证其行为是否符合预期。
9.进行测试和调试：在完成仿真和验证之后，可以进行测试和调试。
测试工具可以生成测试向量，并验证设计在不同输入条件下的行为。
调试工具可以帮助定位和解决设计中的问题。
11.进行性能评估：在部署和配置之后，可以进行性能评估，以确保设计满足性能要求。
性能评估工具可以测量设计的时序和功耗等重要指标。
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 的设计流程
fpga 的设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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考虑系统的限制和约束条件。
FPGA设计流程FPGA设计人体分为设计输入综合功能仿真前仿
FPGA设计流程FPGA设计人体分为设计输入、综合、功能仿真（前仿真）、实现、时序仿真（后仿真）、配置下载等六个步骤，设计流程如图2所示。
下面分别介绍各个设计步骤。
1 设计输入设计输入包括使用硬件描述语言HDL、状态图与原理图输入三种方式。
HDL设计方式是现今设计大规模数字集成电路的良好形式，除IEEE标准中VHDL与Verilog HDL两种形式外，尚有各自FPGA厂家推出的专用语言，如Quartus下的AHDL。
HDL语言描述在状态机、控制逻辑、总线功能方面较强，使其描述的电路能特定综合器（如Synopsys公司的FPGA Compiler II或FPGA Express）作用下以具体硬件单元较好地实现；而原理图输入在顶层设计、数据通路逻辑、手工最优化电路等方面具有图形化强、单元节俭、功能明确等特点，另外，在Altera公司Quartus软件环境下，可以使用Momory Editor对内部memory进行直接编辑置入数据。
常用方式是以HDL语言为主，原理图为辅，进行混合设计以发挥二者各自特色。
通常，FPGA厂商软件与第三方软件设有接口，可以把第三方设计文件导入进行处理。
如Quartus与Foundation都可以把EDIF网表作为输入网表而直接进行布局布线，布局布线后，可再将生成的相应文件交给第三方进行后续处理。
2 设计综合综合，就是针对给定的电路实现功能和实现此电路的约束条件，如速度、功耗、成本及电路类型等，通过计算机进行优化处理，获得一个能满足上述要求的电路设计方案。
也就是是说，被综合的文件是HDL文件（或相应文件等），综合的依据是逻辑设计的描述和各种约束条件，综合的结果则是一个硬件电路的实现方案，该方案必须同时满足预期的功能和约束条件。
对于综合来说，满足要求的方案可能有多个，综合器将产生一个最优的或接近最优的结果。
因此，综合的过程也就是设计目标的优化过程，最后获得的结构与综合器的工作性能有关。
华为FPGA设计流程指南详介(doc 21页)
华为FPGA设计流程指南详介(doc 21页)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 +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)2.3 设计目录 (10)3. 逻辑仿真 (12)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)4.1.1 关于LeonardoSpectrum (14)4.1.1 大规模设计的综合 (15)4.1.3 必须重视工具产生的警告信息 (15)4.2 调用模块的黑盒子（Black box）方法 (15)参考 ..................................................................... 错误!未定义书签。
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基本设计流程
FPGA基本设计流程FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑设备，提供了一种将数字电路设计和实现的灵活性。
FPGA的设计流程包括以下几个基本步骤。
1.确定需求：在进行FPGA设计之前，首先需要明确设计的需求和目标。
这可能包括功能要求、性能要求、资源限制等。
例如，设计一个图像处理器需要明确需要支持的图像处理算法以及所需的带宽和延迟要求。
2. 设计硬件：设计师需要根据需求来设计硬件电路。
这通常涉及使用硬件描述语言（HDL）如Verilog或VHDL来描述电路的功能和行为。
设计师需要根据需求将整个电路划分为各个模块，并对每个模块进行详细的设计。
3.模块级仿真：在进行整体设计之前，设计师通常会进行模块级的仿真来验证每个模块的功能和正确性。
这可以通过在仿真工具中编写测试向量来模拟不同的输入情况，并验证模块的输出是否符合预期。
4.整体设计：设计师需要将各个模块进行整合，构成整体的FPGA设计。
这通常包括将各个模块连接起来，并添加必要的控制电路和接口电路。
整体设计完成后，设计师需要进行整体仿真来验证整个电路的功能和正确性。
5.综合和约束：综合是将HDL代码转换为FPGA中的逻辑网表的过程。
在综合之前，设计师需要设置约束条件，如时钟频率、时序要求等。
这些约束条件可以帮助综合工具生成更好的逻辑网表。
6.布局和布线：布局是将逻辑网表中的逻辑元素映射到FPGA的可编程逻辑单元（PLD）中的过程。
在布局之后，设计师需要对各个逻辑元素进行布线，即将FPGA中的各个逻辑元素之间进行连线。
布局和布线的目标是尽量减少功耗、延迟和资源占用等指标。
7.物理仿真：在完成布局和布线后，设计师需要进行物理仿真来验证电路的时序和功耗等物理特性。
物理仿真通常使用时序分析工具和功耗分析工具来分析电路的性能和功耗。
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。
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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华为F P G A设计流程指南HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】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 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、FPGA Express/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 关键步骤的实现1.2.1 功能仿真测试程序RTL代码调用模块的测试数据说明：“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。
1.2.2 逻辑综合说明：“调用模块的黑盒子接口”的导入，是由于RTL代码调用了一些外部模块，而这些外部模块不能被综合或无需综合，但逻辑综合器需要其接口的定义来检查逻辑并保留这些模块的接口。
1.2.3 前仿真说明：一般来说，对FPGA设计这一步可以跳过不做，但可用于debug 综合有无问题。
1.2.4 布局布线1.2.5 后仿真（时序仿真）2. Verilog HDL 设计基于将来设计转向ASIC 的方便，本部门的设计统一采用Verilog HDL ，但针对混合设计和混合仿真的趋势，所有开发人员也应能读懂VHDL 。
Verilog HDL 的学习可参考[1][2]。
2.1 编程风格（Coding Style）要求2.1.1 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。
作者。
文件名。
所属项目。
顶层模块。
模块名称及其描述。
修改纪录。
请参考标准示例程序[3]。
2.1.2 大小写（1）如无特别需要，模块名和信号名一律采用小写字母。
（2）为醒目起见，常数（`define定义）/参数（parameter定义）采用大写字母。
2.1.3 标识符（1）标识符采用传统C语言的命名方法，即在单词之间以“_”分开，如：max_delay、data_size等等。
（2）采用有意义的、能反映对象特征、作用和性质的单词命名标识符，以增强程序的可读性。
（3）为避免标识符过于冗长，对较长单词的应当采用适当的缩写形式，如用‘buff’代替‘buffer’，‘ena’代替‘enable’，‘addr’代替‘address’等。
2.1.4 参数化设计为了源代码的可读性和可移植性起见，不要在程序中直接写特定数值，尽可能采用`define语句或paramater语句定义常数或参数。
2.1.5 空行和空格（1）适当地在代码的不同部分中插入空行，避免因程序拥挤不利阅读。
（2）在表达式中插入空格，避免代码拥挤，包括：赋值符号两边要有空格；双目运算符两边要有空格；单目运算符和操作数之间可没有空格，示例如下：a <= b;c <= a + b;if (a == b) then ...a <= ~a & c;2.1.6 对齐和缩进（1）不要使用连续的空格来进行语句的对齐。
（2）采用制表符Tab对语句对齐和缩进，Tab键采用4个字符宽度，可在编辑器中设置。
（3）各种嵌套语句尤其是if...else语句，必须严格的逐层缩进对齐。
2.1.7 注释必须加入详细、清晰的注释行以增强代码的可读性和可移植性，注释内容占代码篇幅不应少于30%。
2.1.8 参考C语言的资料要形成良好的编程风格，有许多细节需要注意，可以参考资料[4]，虽然它是针对C语言的讨论，但由于Verilog HDL和C语言的形式非常近似，所以里面提到的很多原则都是可以借鉴的。
2.1.9 可视化设计方法为提高设计效率和适应协同设计的方式，可采用可视化的设计方法，Mentor Grahpics 的Renoir 软件提供了非常好的设计模式。
2.2 可综合设计用HDL 实现电路，设计人员对可综合风格的RTL 描述的掌握不仅会影响到仿真和综合的一致性，也是逻辑综合后电路可靠性和质量好坏最主要的因素，对此应当予以充分的重视。
学习可综合的HDL 请参考 [5][6] [7]。
学习设计的模块划分请参考[8]。
2.3 设计目录采用合理、条理清晰的设计目录结构有助于提高设计的效率、可维护性。
建议采用类似下面的目录结构： （1）src synsim par（2）3. 逻辑仿真考虑到性能和易用性，首选的逻辑仿真器是Mentor Graphics 的modelsim 。
3.1 测试程序（test bench ）测试程序对于设计功能和时序的验证有着举足轻重的影响，测试激励的完备性和真实性是关键所在，有以下原则须遵循：srcsynsimparsrcsynsimpar（1）测试激励输入和响应输出采集的时序应当兼顾功能仿真（无延时）和时序仿真（有延时）的情况。
（2）对于周期较多的测试，为提高效率，尽可能采用程序语句来判断响应与标准结果是否一致，给出成功或出错标志，而不是通过观察波形来判断。
（3）采用基于文件的测试是很好的办法，即由matlab或spw等系统工具产生测试数据，测试程序将其读入产生激励，再把响应结果写入到文件，再交给上述工具进行处理或分析。
（4）仿真器支持几乎所有的Verilog HDL语法，而不仅仅是常用的RTL 的描述，应当利用这一点使测试程序尽可能简洁、清楚，篇幅长的要尽量采用task来描述。
3.2 使用预编译库在进行功能仿真和后仿真时都需要某些模块的行为仿真模型和门级仿真模型，如Altera Quartus里的220model.v（LPM模块行为仿真模型）和apex20ke_atoms.v（20KE系列门级仿真模型），为避免在不同的设计目录中多次编译这些模型，应当采用一次编译，多次使用的方法。
具体做法如下（以20KE门级库为例）：1：在某个工作目录下新建一库名 apex20ke，将apex20ke_atoms.v编译到其中。
2：在图形界面中的Load Design对话框中装入仿真设计时，在Verilog 标签下指定预编译库的完整路径。
（见下图）4. 逻辑综合目前可用的FPGA综合工具有Mentor Graphics 的 LeonardoSpectrum，Synplicity的Synplify和Synopsys 的FPGA CompilerII/FPGA Express，LeonardoSpectrum由于性能和速度最好，成为我们首选的综合器，FPGA CompilerII/FPGA Express由于可以和Design Compiler代码兼容也可用。
见参考[9]4.1 逻辑综合的一些原则HDL代码综合后电路质量的好坏主要取决于三个方面：RTL实现是否合理、对厂家器件特点的理解和对综合器掌握的程度。
参考[10]中有比较全面的讨论。
4.1.1 关于LeonardoSpectrumLeonardoSpectrum对综合的控制能力比较强，但使用也略为复杂，故需要在使用前尽量熟悉其功能，才能取得较好的综合结果。
当出现综合结果不能满足约束条件时，不要急于修改设计源文件，应当通过综合器提供的时序和面积分析命令找出关键所在，然后更改综合控制或修改代码。
在LeonardoSpectrum 2000.1b以前的版本输出的 .v 网表都不能用于仿真。
4.1.1 大规模设计的综合分块综合当设计规模很大时，综合也会耗费很多时间。
如果设计只更改某个模块时，可以分块综合。
如有设计 top.v 包含 a.v和b.v两个模块，当只修改a.v 的话，可以先单独综合b.v，输出其网表b.edf，编写一个b模块的黑盒子接口b_syn.v，每次修改a.v后只综合top.v、a.v、b_syn.v，将综合后的网表和b.edf送去布线，可以节约综合b模块的时间。
采用脚本命令当设计规模比较大时，综合控制也许会比较复杂，可以考虑采用脚本控制文件的方式进行综合控制，modelsim、LeonardoSpectrum和Quartus都支持TCL（Tool Command Language）语言，采用脚本控制可以提供比图形界面更灵活和更方便的控制手段。
4.1.3 必须重视工具产生的警告信息综合工具对设计进行处理可能会产生各种警告信息，有些是可以忽略的，但设计者应该尽量去除，不去除必须确认每条警告的含义，避免因此使设计的实现产生隐患。
这个原则对仿真和布局布线同样适用。
4.2 调用模块的黑盒子（Black box）方法使用黑盒子方法的原因主要有两点：一是HDL代码中调用了一些FPGA厂家提供的模块（如Altera的LPM模块）或第三方提供的IP，这些模块不需要综合，而且有些综合器也不能综合（如FPGA CompilerII/FPGA Express可以综合包含LPM的代码而LeonardoSpectrum不能）。
因此须提供一个黑盒子接口给综合器，所调用的模块到布局布线时才进行连接。
二是方便代码的移植，由于厂家提供的模块或第三方提供的IP通常都是与工艺有关的，直接在代码中调用的话将不利于修改，影响代码移植。
下面以调用Altera的LPM库中的乘法器为例来说明。
调用这样一个模块需要这样一个文件：mult8x8.v（可由Quartus的MegaWizer Plug-in Manager 产生），代码如下：// mult8x8.vmodule mult8x8 (dataa, datab, result);input [7:0] dataa;input [7:0] datab;output [15:0] result;// exemplar translate_off// synopsys translate_offlpm_mult lpm_mult_component(.dataa (dataa),.datab (datab),.aclr (1'b0),.clock (1'b0),.clken (1'b0),.sum (1'b0),.result (result));defparamlpm_mult_component.lpm_widtha = 8,lpm_mult_component.lpm_widthb = 8,lpm_mult_component.lpm_widths = 16,lpm_mult_component.lpm_widthp = 16,lpm_mult_component.lpm_representation = "SIGNED",// exemplar translate_on// synopsys translate_onendmodule。