文档介绍：Altera FPGA的设计流程
贺光辉
清华大学电子工程系
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目标
掌握FPGA的标准设计流程和工具
用Modelsim进行功能级仿真并诊断RTL Code
用Quartus II做设计综合和布局布线
用FPGA Mega-functions做设计
返标SDF并运行门级的仿真
掌握FPGA的时序约束
了解FPGA的设计原则
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提纲
FPGA概要
FPGA的设计流程
用Modelsim进行仿真和调试
用Quartus II进行时序分析、综合等
FIR滤波器的设计实例
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FPGA概要
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FPGA的优点
集成度高,可以替代多至几千块通用IC芯片
极大减小电路的面积,降低功耗,提高可靠性
具有完善先进的开发工具
提供语言、图形等设计方法,十分灵活
通过仿真工具来验证设计的正确性
可以反复地擦除、编程,方便设计的修改和升级
灵活地定义管脚功能,减轻设计工作量,缩短系统开发时间
布局布线容易,设计过程相当于只有ASIC设计的前端
研发费用低
不需要投片费用
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FPGA的应用前景
通信、控制、数据计算等领域得到了广泛的应用
减少电子系统的开发风险和开发成本
缩短上市时间(time to market)
通过在系统编程、远程在线重构等技术降低维护升级成本
系统的原型实现+ASIC的原型验证
ASIC常用FPGA进行原型机验证
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CPLD与FPGA的区别
CPLD
FPGA
内部结构
Product-term
Look-up Table
程序存储
内部EEPROM
SRAM,***EEPROM
资源类型
组合电路资源丰富
触发器资源丰富
集成度
低
高
使用场合
完成控制逻辑
能完成比较复杂的算法
速度
慢
快
其他资源
-
EAB(嵌入式逻辑块),锁相环
保密性
可加密
一般不能保密
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CPLD还是FPGA ?
复杂组合逻辑:CPLD
–PLD分解组合逻辑的功能很强,一个宏单元就可以分解十几个甚至20~30多个组合逻辑输入
• 复杂时序逻辑:FPGA
–FPGA芯片中包含的LUT和触发器的数量非常多,往往都是成千上万
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