FPGA/EPLD的自上而下設(shè)計方法
1. 圖形化輸入工具-Renoir
----設(shè)計工程師采用Top-Down方法進行FPGA/EPLD設(shè)計所面臨到的第一個問題就是HDL語言的學習。語言的學習過程和應(yīng)用能力直接影響設(shè)計產(chǎn)品的完成及其性能。但是設(shè)計師進行產(chǎn)品設(shè)計的最初并不是考慮如何去寫語言,而是習慣于畫出設(shè)計的框圖,并采用圖形化方法(流程圖、狀態(tài)圖、真值表等)把它描述出來。Renoir這一圖形化輸入工具,不僅可以幫助設(shè)計師完成產(chǎn)品的功能描述,更可以自動生成HDL語言,為邏輯綜合提供必要的輸入數(shù)據(jù)。
---- 采用圖形化輸入方法主要優(yōu)點體現(xiàn)在:
提供框圖、流程圖、狀態(tài)圖、真值表等圖形輸入方法,使設(shè)計工程師從純文本的設(shè)計方法理解脫出來,設(shè)計手段更貼近于設(shè)計師的思維過程:
便于工程師之間進行設(shè)計的相互交流以及對前人/他人設(shè)計結(jié)果的理解與再利用; 便于初學者學習HDL語言;
便于設(shè)計成果的存檔,以便設(shè)計交流與再利用。
---- Renoir作為新一代的圖形化輸入工具更具有以下諸多優(yōu)點:
自動生成高效的HDL語言描述,生成結(jié)果可進行功能驗證及邏輯綜合;
完全支持VHDL和Verilog兩種國際標準,并完全支持VHDL/Verilog的混合描述;
支持UNIX和Win95/NT兩種平臺,具有相同界面和數(shù)據(jù)庫。Win95/NT平臺采用標準的Windows界面,易學易用;
支持框圖/流程圖的動畫(Animation)仿真、調(diào)試過程便于設(shè)計的調(diào)試;
即插即用(plug and play),與多種仿真器、綜合器及軟硬件協(xié)同驗證工具有完善的接口,組成各種設(shè)計流程;
在線查錯功能(On line checking),進行語法和可綜合性檢查; 語言到圖形的轉(zhuǎn)換,可以把VHDL、Verilog或混合HDL語言描述換成框圖、流程圖或狀態(tài)圖,并保持原設(shè)計的層次結(jié)構(gòu);
支持OLE(Object Liking and Embedding)標準,可把Renoir中的任何圖形設(shè)計形式連接或嵌入到任一支持OLE的應(yīng)用程序中,如Word、Powerpoint等,以便用戶建立設(shè)計文檔;
支持在圖形輸入中加入注釋、屬性(pragma, attribute)、并可自動加到所產(chǎn)生的HDL源碼中;
支持IP調(diào)用,并可自動生成相應(yīng)符號,以使IP嵌入到所設(shè)計的系統(tǒng)中;
完善的設(shè)計管理,支持設(shè)計項目管理、設(shè)計層次管理、設(shè)計小組管理及設(shè)計數(shù)據(jù)版本管理等;
通過需求與設(shè)計可跟蹤(Requirement Tracebility)管理,不僅保證設(shè)計正確,而且保證正確設(shè)計(Design thing Right and Design Right thing)。
2. 邏輯綜合工具-Exemplar
---- 邏輯綜合工具是通過映射和優(yōu)化過程,把設(shè)計功能描述轉(zhuǎn)換成與物理實現(xiàn)密切相關(guān)的工藝網(wǎng)表。在轉(zhuǎn)換過程中,不僅需要確保每一功能映射正確,還需保證盡量采用較少的硬件開銷,滿足設(shè)計的時序要求。因此,邏輯綜合工具是FPGA/EPLD Top-Down設(shè)計過程的關(guān)鍵。 Exemplar的主要特點:
完全支持VHDL/Verilog兩種國際標準;
針對不同結(jié)構(gòu)的FPGA/EPLD器件,采用不同的綜合優(yōu)化算法,以保證結(jié)果的最優(yōu)化;
支持不同類型器件的重映射,設(shè)計師可直接從一種器件的工藝網(wǎng)表映射到另一種器件的工藝網(wǎng)表,無需重新設(shè)計;
支持各廠商器件網(wǎng)表的不同格式輸入與輸出。如:XNF,EDIF等:
支持布局、布線后設(shè)計的反標注,產(chǎn)生后仿真所需功能網(wǎng)表(HDL)及延時網(wǎng)表(SDF);
持靜態(tài)時序分析;
支持綜合結(jié)果的圖形輸出,設(shè)計師可通過圖形輸出跟蹤分析關(guān)鍵路徑(Critical Path);
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