文档介绍：11/10/2017
北京邮电大学 ******@bupt.
层次化结构设计
层次化结构设计既是一种设计方法,更是一种设计思想。
设计的层次可以从两个不同的角度来表示:系统的结构层次和系统的性能层次。
一般来说,一个数字系统可以分为这样的6个层次:
系统级、芯片级、寄存器级、门级、电路级和硅片级。
11/10/2017
北京邮电大学 ******@bupt.
层次化结构设计
11/10/2017
北京邮电大学 ******@bupt.
层次化结构设计
系统结构的分解
由于系统结构是分层次的,这意味着在系统设计过程中,必然伴随着对于系统的分解。
整个系统就是由不同层次上的各种模块的连接而组成的。
11/10/2017
北京邮电大学 ******@bupt.
层次化结构设计
在这样的树形结构中,应该包括两种基本的描述。
一种是表示模块之间连接的“结构描述”,另一种是表示模块性能的性能描述。
由于每一个上层模块都是由若干下层模块的连接构成的,所以性能描述一般只用于对树形结构中的叶子模块的描述,而不论这个叶子本身是处于哪一个层次。
11/10/2017
北京邮电大学 ******@bupt.
层次化结构设计
对于这样的树形结构的系统,存在着两种设计思想,或者说设计方法,那就是“自顶向下”(Top –down)设计和“自底向上”(Bottom-up)设计。
自顶向下的设计,强调的是在进行每一次的分解时,都是要从保证系统性能指标的实现,而不是考虑现在已经存在什么基本的模块。
自底向上的设计仍然是从系统的“根”出发,仍然是要满足整体的功能。但是,在考虑系统分解的时候,要选择那些可用的模块或部件。
11/10/2017
北京邮电大学 ******@bupt.
层次化结构设计
自顶向下的设计强调是性能的最佳,自底向上强调的是设计的经济性。实际的设计往往是这两种设计方法的结合。也就是性能要求和经济要求的结合。
在使用大规模集成电路时,特别是使用可编程逻辑器件进行设计时,自顶向下的设计就会有更多的优点。
11/10/2017
北京邮电大学 ******@bupt.
自顶向下设计方法
自顶向下设计方法的基本设计过程
自顶向下设计方法的基本设计过程。可以分为:系统性能描述、系统结构分解、产生系统结构模型、描述叶子模块、逻辑综合产生门级实现。
11/10/2017
北京邮电大学 ******@bupt.
自顶向下设计方法
系统性能描述
设计从系统的功能和性能要求开始。首先要将系统的功能要求转换为用VHDL对系统进行的性能描述。然后,对这个描述进行模拟。
这个过程有可能要反复进行:可以修改对系统的性能描述,也可能是修改对于系统要求的文字叙述。
11/10/2017
北京邮电大学 ******@bupt.
自顶向下设计方法
系统结构分解
下一步,则是对系统进行分解,将系统分解为若干子系统,子系统又可以再分解为若干模块。这样的分解可以一层一层的进行下去,直到树形结构的末端,即叶子模块。
这时,可以用VHDL的结构描述能力,完成系统和子系统的结构描述。
11/10/2017
北京邮电大学 ******@bupt.