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第8章FPGA的设计基础
第 8 章FPGA设计基础 8.1 EDA技术概述 8.2 FPGA设计方法与设计流程 8.2 FPGA设计方法与设计流程 8.2 FPGA设计方法与设计流程 8.2 FPGA设计方法与设计流程 8.2 FPGA设计方法与设计流程 8.3 FPGA设计工具 8.3 FPGA设计工具 8.4 FPGA器件 2.Quartus II设计流程 (1)设计输入 Quartus? II 软件的工程由所有设计 文件和与设计有关的设置组成。 设计者可以使用 Quartus II 框图编辑 器、文本编辑器、MegaWizard? Plug -InManager (Tools 菜单)和 EDA 设计输入工具,建立包括 Altera? 宏 功能模块、参数化模块库 (LPM) 函数 和知识产权 (IP) 函数在内的设计。 2.Quartus II设计流程 (2)综合(Synthesis) Quartus II 软件的全程编译包含综合过程,也可以 单独启动综合过程。Quartus II 软件还允许在不运 行内置综合器的情况下进行Analysis Elaboration。 可使用Compiler 的Quartus? II Analysis Synthesis 模块分析设计文件和建立工程数据库。 Analysis Synthesis 使用Quartus II 内置综合器 综合Verilog 设计文件(.v) 或VHDL 设计文件(.vhd)。 也可以使用其它EDA 综合工具综合Verilog HDL 或VHDL 设计文件,然后再生成可以与Quartus II 软件配合使用的EDIF 网表文件(.edf) 或VQM 文件(.vqm)。 2.Quartus II设计流程 (3)布局布线(Fitter) 布局布线的输入文件是综合后的网表文件, Quartus? II Fitter 即PowerFit? Fitter,执行 布局布线功能,在Quartus II 软件中可参考“fitting”项。 Fitter 使用由Analysis Synthesis 建立的数据库,将工程 的逻辑和时序要求与器件的可用资源相匹配。 2.Quartus II设计流程 (4)仿真(Simulation) 仿真分为功能仿真与时序仿真。功能仿真主要验证可 以使用EDA 仿真工具或Quartus? II Simulator 进行设计 的功能与时序仿真。 Quartus II 软件支持向量波形文件(.vwf)、向量表输出 文件(.tbl)、向量文件(.vec) 和仿真基准文件(.tbl) 格式 的波形文件。设计者无法在Waveform Editor 中编辑Simulator Channel 文件或Vector 文件, 但可以将其保存为Vector。 * 8.1 EDA技术概述 8.2 FPGA设计方法与设计流程 8.3 FPGA设计工具 8.4 FPGA器件 8.1.1 EDA技术的发展历程 EDA技术就是以计算机为工作平台,以EDA软件工具为开发环境,以硬件描述语言为设计语言,以可编程器件为实验载体,以ASIC、SOC芯片为目标器件,以数字逻辑系统设计为应用方向的电子产品自动化的设计过程。 EDA技术伴随着计算机、集成电路、电子系统设计的发展,经历了三个发展阶段。 (1)CAD(Computer?Aided?Design)阶段 (2)电子设计CAE(Computer?Aided?Engineering)阶段 (3)EDA((Electronics Design Automation)阶段 EDA技术涉及面广,内容丰富,从教学和实用的角度看,主要有以下四个方面内容:首先是大规模可编程逻辑器件;其次是硬件描述语言;三是软件开发工具;四是实验开发系统。大规模可编程逻辑器件是利用EDA技术进行电子系统设计的载体;硬件描述语言是利用EDA技术进行电子系统设计的主要表达手段;软件开发工具是利用EDA技术进行电子系统设计的智能化、自动化设计工具;实验开发系统是利用EDA技术进行电子系统设计的下载工具及硬件验证工具。 8.1.2 EDA技术的主要内容 利用EDA技术进行数字逻辑系统设计,具有以下特点: ①全程自动化 ②工具集成化 ③操作智能化 ④执行并行化 ⑤成果规范化 ①使电子设计成果以自主知识产权的方式得以明确表达和确认成为可能。 8.1.3 EDA技术的发展趋势 ②使仿真和设计两方面支持标准硬件描述语言、功能强大的EDA软件不断推出。 ③电子技术全方位纳入EDA领域 ④EDA使得电子领域各学科的界限更加模糊,更加互为包容 ⑤更大规模的FPGA和CPLD(
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