FPGA的开发流程和关键步骤的含义

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FPGA的开发流程和关键步骤的含义

所谓综合：就是将HDL语言、原理图等设计输入翻译成由与、或、非门和RAM、触发器等基本逻辑单元的逻辑连接（网表），并根据目标和要求（约束条件）优化所生成的逻辑连接，生成EDF文件。
所谓实现（Implement）是将综合输出的逻辑网表翻译成所选器件的底层模块与硬件原语，将设计映射到器件结构上，进行布局布线，达到在选定器件上实现设计的目的。实现主要分为3个步骤：翻译（Translate）逻辑网表，映射（Map）到器件单元与布局布线（Place & Route）。
翻译的主要作用是将综合输出的逻辑网表翻译为Xilinx特定器件的底层结构和硬件原语（具体的源语详见ISE中language templates）。
映射的主要作用是将设计映射到具体型号的器件上（LUT、FF、Carry等）。
布局布线步骤调用Xilinx布局布线器，根据用户约束和物理约束，对设计模块进行实际的布局，并根据设计连接，对布局后的模块进行布线，产生FPGA/CPLD配置文件。
        
                                     ISE中实现步骤的功能选项
    翻译项目包括3个命令：【Translation Report】用以显示翻译步骤的报告；【Floorplan Design】用以启动Xilinx布局规划器（Floorplanner）进行手动布局，提高布局器效率；【Generate Post-Translate Simulation Model】用以产生翻译步骤后仿真模型，由于该仿真模型不包含实际布线时延，所以有时省略此仿真步骤。
    映射项目包括如下命令：【Map Report】用以显示映射步骤的报告；【Generate Post-Map Static Timing】产生映射静态时序分析报告，启动时序分析器（Timing Analyzer）分析映射后静态时序；【Manually Place & Route （FPGA Editor）】用以启动FPGA底层编辑器进行手动布局布线，指导Xilinx自动布局布线器，解决布局布线异常，提高布局布线效率；【Generate Post-Map Simulation Model】用以产生映射步  骤后仿真模型，由于该仿真模型不包含实际布线时延，所以有时也省略此仿真步骤。
    布局布线步骤的命令与工具非常多：【Place & Route Report】用以显示布局布线报告；【Asynchronous Delay Report】用以显示异步实现报告；【Pad Report】用以显示管脚锁定报告；【Guide Results Report】用以显示布局布线指导报告，该报告仅在使用布局布线指导文件NCD文件后才产生；【Generate Post-Place & Route Static Timing】包含了进行布局布线后静态时序分析的一系列命令，可以启动Timing Analyzer分析布局布线后的静态时序；【View/Edit Place Design（Floorplanner）】和【View/Edit Place Design（FPGA Editor）】用以启动Floorplanner和FPGA Editor完成FPGA布局布线的结果分析、编辑，手动更改布局布线结果，产生布局布线指导与约束文件，辅助Xilinx自动布局布线器，提高布局布线效率并解决布局布线中的问题；【Analyze Power（XPower）】用以启动功耗仿真器分析设计功耗；【Generate Post-Place & Route Simulation Model】用以产生布局布线后仿真模型，该仿真模型包含的时延信息最全，不仅包含门延时，还包含了实际布线延时。该仿真步骤必须进行，以确保设计功能与FPGA实际运行结果一致；【Generate IBIS Model】用以产生IBIS仿真模型，辅助PCB布板的仿真与设计；【Multi Pass Place & Route】用以进行多周期反复布线；【Back-annotate Pin Locations】用以反标管脚锁定信息。



FPGA的开发流程

李小路

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