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FPGA程序设计.ppt
FPGA设计 典型的FPGA设计流程 设计输入 前仿真(功能仿真) 综合(优化、综合、映射) 布局布线 后仿真(时序仿真) 生成下载文件,进行板级调试 FPGA设计的基本原则 系统原则 硬件原则 同步设计原则 面积和速度的平衡和互换 系统原则 原则: FPGA设计要求对设计的全局有个宏观的上的合理安排。比如时钟域、模块复用、约束、面积和速度等问题。 FPGA/CPLD的资源情况: 一般是由底层可编程硬件单元、BLOCK RAM资源、布线资源、可配置的IO单元、时钟资源等组成。 返回 可编程的硬件单元 底层的可编程硬件单元=FF+LUT FF --触发器 LUT --查找表 返回 时钟资源 锁相环(Phase-Locked Loop,PLL) 延迟锁定环(Delay-Locked Loop,DLL) 返回 硬件原则 1.评判一段HDL代码的优劣标准: 其描述并实现的硬件电路的性能(包括面 积和速度两个方面)。 2.举例:比较Verilog和C语言的区别 C: For(I=0;I16;I++) { function(); } Verilog: reg [3:0]counter; always @(negedge rst_n or negedge clk) always @(negedge clk) begin begin if(!rst_n) case(counter) counter=4’b0; 4’b0000: else 4’b0001: counter = counter+1; …… end endcase end 同步设计原则 异步电路特点: 1.电路的核心逻辑用组合逻辑电路实现。比 如异步的FIFO/RAM读写信号,地址译码 等电路; 2.电路的主要信号,输出信号等并不依赖于 任何一个时钟信号。不是由时钟信号驱动 FF产生; 3.异步时序电路的最大缺点是容易产生毛刺。 面积与速度的平衡和互换原则 概念: 面积:指一个设计消耗的FPGA/CPLD的逻辑 资源的数量 速度:指设计在芯片上稳定运行,所能够达到 的最高频率 面积与速度的平衡: 对面积和速度的要求,和产品的质量和 成本有直接关系。 面积与速度的互换: 其它 阻塞赋值与非阻塞赋值的区别和用法 module non_block (a,c,clk); 非阻塞赋值 input a; input clk; output c; reg b,c; always @(negedge clk) begin b=a; c=b; end endmodule 两种赋值方式的使用 规则: 1.在always块中,组合逻辑设计使用阻塞赋 值“=”。 2.在always块中,时序逻辑设计使用非阻塞 赋值“《=”。 3.在always块中,当即存在组合逻辑,有存 在时序逻辑时,使用非阻塞赋值“《=” 。 谢谢大家! * * 1FPGA设计流程 2设计举例 3FPGA设计基本原则 内容 4其它 C: Verilog: if() … 1) if() … else… else … 2)swithch(variable) 2) case (var
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