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通过EDA设计工具了解FPGA的设计流程

发布时间:2016-03-01作者:智汇张瑜

  对于初学者而言,FPGA的设计流程是否显的"又臭又长"呢?呵呵,如果真的有这样的感觉,没有关系,下面我就通过对软件的使用来了解FPGA的设计流程。

  1)使用synplify pro对硬件描述语言编译并生成netlist

  综合前要注意对器件的选择,方法是在project->implementation option中对要下载的器件和网表的生成情况进行选择。综合后的网表有两种: RTL级网表和门级网表(gate netlist),通过对网表的分析可以对设计的实现方式有初步的了解,并分析其中的错误和不合理的地方,另外还可以对关键路径的delay和slack进行分析。

  使用synplify pro要先新建工程,注意修改工作目录,然后添加所要编译的文件,要注意top文件要最后一个添加,这样才可以保证生成的文件是以top文件来命名的

  2)使用modelsim进行功能仿真

  导入源程序和testbench进行仿真,并保存波形文件(.wlf)

  3)使用quartusⅡ根据netlist进行布线,并进行时序分析

  在使用quartusⅡ前要做一些必要的设置,在assignments->eda tools setting中的simulation中选择modelsim,并选择选项run this tools automatically after compilation。如果没有提前做这些设置,可以quartus做完编译布线后,做同样的设置,然后运行EDA netlist writer和eda simulation tool

  在使用synplify pro得到满意的netlist后,可以在synplify pro中通过option-> quartusⅡ直接调用quartusⅡ,quartusⅡ对synplify pro生成的.vqm文件进行编译,布线。然后根据设计要求进行时序分析和引脚调整。

  4)使用modelsim进行布线后仿真

  由于quartusⅡ提前做了设置,因此在编译布线完成后,会在工作目录下生成modelsim仿真所需要的文件和库(modelsim_work),在modelsim中将产生的文件和库所在的文件夹设置为当前目录,modelsim_work库会自动导入,新建工程会提示所使用的modelsim.ini文件,应使用quartus生成的,然后导入文件(包括testbench),进行编译,仿真的时候在library中添加modelsim_work库,在sdf选项中可以添加quartus生成的延迟信息文件.sdo,注意作用域的选择,如果testbench中调用被测试模块的语句是send3a tb,那么作用域应该写tb,在option选择中可以选择是否看代码覆盖率。另外,还可以将布线后的仿真结果与功能仿真的结果进行对比。下图就是小型Soc中send3a模块前后仿真的对比图

  通过EDA设计工具了解FPGA的设计流程

通过EDA设计工具了解FPGA的设计流程

  从图中可以看出,除了有一定的延迟外,输出波形不变。

  5)将quartus的波形转化成testbench的方法:

  画好波形后,通过file->export可以将波形输出到quatus的工作目录,verilog语言扩展名为.vt,修改为.v后可以在modelsim中使用,需要说明的是如果波形中包括输出端口的话,输出的testbench包含三个模块,一般情况下,只需将输入波形画好后,输出到testbench就

  实际上,我们可以看出,整个过程实际就是: 代码编写--->功能仿真---->综合---->布局,布线---->门级仿真----->下载------>板子调试

  这样一看,原来HDL设计流程其实也很明了和简单..不是吗??

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宜科(天津)电子有限公司是中国工业自动化的领军企业,于2003年在天津投资成立,销售和服务网络覆盖全国。作为中国本土工业自动化产品的提供商和智能制造解决方案的供应商,宜科在汽车、汽车零部件、工程机械、机器人、食品制药、印刷包装、纺织机械、物流设备、电子制造等诸多领域占据领先地位。宜科为智慧工厂的整体规划实施提供自系统层、控制层、网络层到执行层自上而下的全系列服务,产品及解决方案涵盖但不局限于云平台、MES制造执行系统、工业现场总线、工业以太网、工业无线通讯、机器人及智能设备组成的自动化生产线、自动化电气控制系统集成、智能物流仓储系统等,以实现真正智能化的生产制造,从而带来生产力和生产效率的大幅提升,以及对生产灵活性和生产复杂性的管理能力的大幅提升。多年来,宜科以创新的技术、卓越的解决方案和产品坚持不懈地为中国制造业的发展提供全面支持,并以出众的品质和令人信赖的可靠性、领先的技术成就、不懈的创新追求,在业界独树一帜。帮助中国制造业转型升级,加速智能制造进程,成为中国工业4.0智慧工厂解决方案当之无愧的践行者。

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