第三章 FPGA／CPLD设计流程.ppt

文档介绍：第3章
FPGA/CPLD设计流程
原理图/VHDL文本编辑
综合
FPGA/CPLD
适配
FPGA/CPLD
编程下载
FPGA/CPLD
器件和电路系统
时序与功能
门级仿真
1、功能仿真
2、时序仿真
逻辑综合器
结构综合器
1、isp方式下载
2、JTAG方式下载
3、针对SRAM结构的配置
4、OTP器件编程
功能仿真
应用FPGA/CPLD的EDA开发流程:
FPGA/CPLD设计流程
方案论证与系统级构建
独立于硬件的系统行为评估和设计。系统仿真:包括系统级的硬件设计与仿真,软件设计与仿真
现代电子系统设计流程
将硬件系统设计文件转换成可综合(RTL)硬件描述语言(HDL)。
进行功能仿真
将硬件描述语言转换成标准网表文件,如EDIF、VHDL、Verilog等
通过结构综合或适配(芯片内的布线布局),将标准网表文件转换成芯片下载文件。进行时序仿真
硬件系统实现。硬件系统测试与调试
HARDWEAR DEBUGERRING
软件设计与调试。
SOFTWEAR DEBUGERRING
系统设计完成
传统电子系统设计流程
根据方案和系统指标选购硬件,并设计电路板,即硬件系统实际
自顶向下的设计流程
自底向上的设计流程
方案论证,与算法确定
软件设计与调试。
SOFTWEAR DEBUGERRING
硬件系统测试与调试
系统设计完成,或系统中的某一模块实际完成
EDA设计流程与传统技术设计流程比较
FPGA芯片叫板微处理器---
如果没有微处理器,电脑会怎样?答案令人惊讶---
它的处理速度比常规电脑更快,而且快出很多倍!
2003年7月 Forbes 福布斯报道
FPGA芯片武装超级电脑
尽管FPGA芯片的主频要低于奔腾处理器,但是由于FPGA芯片可并行处理多项任务,因此处理速度要比奔腾处理器或数字信号处理器快得多!
FPGA芯片叫板微处理器
美国赢通系统公司( Systems)推出一款令人惊叹的服务器。这款专为网站运行而设计的服务器尺寸仅有DVD播放机大小,工作能力却相当于,甚至超过50台戴尔、IBM或SUN公司售价5000美元的服务器。赢通公司的这款服务器并未采用目前电脑中不可或缺的微处理器。
传统的个人电脑及服务器通常采用英特尔的奔腾处理器或SUN计算机系统公司的SPARC芯片作为中央处理单元。而赢通的这一产品却没有采用微处理器,而是由FPGA芯片驱动。
FPGA芯片的运行速度比奔腾处理器慢,但可并行处理多项任务,而微处理器一次仅能处理一项任务。因此,赢通公司的服务器只需配置几个价格仅为2000多美元的FPGA芯片,便可击败SUN计算机系统公司的服务器或采用英特尔处理器的电脑,“我们的服务器处理速度要比普通服务器快50到300倍”。
FPGA芯片叫板微处理器

FPGA芯片在一定程度上正在蚕食微处理器的市场。FPGA芯片也开始用于消费类的电子设备中,包括手机和数码相机。飞利浦、诺基亚、Palm及索尼均在其消费类的电子产品中采用了FPGA芯片。
。50多年前,匈牙利数学家纽曼(John von Neumann)提出了电脑的设计构想----通过中央处理器从存储器中存取数据,并逐一处理各项任务。现在,通过采用可编程芯片FPGA取代微处理器,电脑可并行处理多项任务。
,“由纽曼提出的电脑架构已经走到尽头”,“可编程芯片将掀起下一轮应用高潮。
FPGA芯片叫板微处理器
尽管FPGA芯片的时钟频率要低于奔腾处理器,但是由于FPGA芯片可并行处理各种不同的运算,所以可完成许多复杂的任务。例如网页显示,全球天气建摸及基因组合核对等,而且处理速度比奔腾处理器或数字信号处理器快得多。在通用计算方面,FPGA仍然不敌Intel的处理器。对于那些只需要进行重复单任务操作的机器而言,使用FPGA芯片显然是大材小用。
位于内华达州的TimeLogic公司也间接受益于FPGA。戴尔和SUN公司生产的某些标准服务器采用了ALTERA公司的FPGA芯片。 TimeLogic公司对这些标准服务器加以改进之后,生产了一种用于基因研究的高速处理设备。“我们的设备比原来的产品至少快1000倍”, TimeLogic公司总监Christopher Hoover说。该公司的这一设备售价25万美元。
FPGA芯片叫板微处理器

马里兰州的Annapolis Micro Systems公司在其电脑芯片电路板中也集成了XILINX的FPGA芯片,以提高产品性能。又如加州的BlueArc公司用ALTERA的FPGA开发出一种存储器产品,work A