xilinx fpga學習筆記1

第一章:xilinx fpga設計流程

下圖爲詳細的xilinx fpga軟件設計流程

                  

        

一、設計輸入和綜合

 1、輸入設計:通過文本編輯器(.v文件)或者核生成器、或者原理圖輸入一個設計(.v文件)

 2、對輸入的文件綜合產生網表文件:第三方綜合工具產生的爲edif(Electronic Design InterchangeFormat:電子設計交換格式)文件;xst(xilinx synthesis technology)產生的位NGC文件。



ps:1、在創建設計之後,可以直接進行功能仿真(對設計中的邏輯進行測試,判斷是否正常工作);

   2、xilinx的約束文件爲.ucf,包括:

  映射約束:可以使用FMAP來確定邏輯塊如何映射到CLB(configuration logic block);

  模塊佈局:模塊佈局可限制在指定位置佈局邏輯;

        時序規範:指定設計中路徑的時間要求,在佈局佈線時,PAR使用這些時間規範達到最佳性能;

二:設計實現

 1、translate(轉換):將網表文件和約束文件通過NGDbuild生成NGD(native generic database邏輯本地通用數據庫)文件;

 2、映射(MAP):輸入爲NGD文件,輸出爲NCD文件(NCD文件使設計被映射到xilinx FPGA內元件的物理描述)和PCF(物理約束)文件;

 3、佈局佈線(PAR):輸入映射後的NCD文件,生成一個佈局佈線後的NCD文件。

 4、比特流生成(BitGen):輸入爲完整的佈線的NCD文件,生成一個配置的比特流(.bit擴展名的二進制文件)

 5、下載到芯片(iMPACT):使用iMPACT圖形工具下載到芯片,或者使用PromGen程序將BIT文件轉化爲PROM文件,用iMPACT工具下載到PROM。

三、設計驗證:

  包括三方面:仿真(功能和時間)、靜態時序分析、電路驗證;



1、仿真:RTL級仿真,包括例化的UniSim庫文件和LogiCORE模型;綜合後功能仿真須有門級UniSim庫元件或門級預佈線SimPrim庫元件;實現後,逆向註解時序仿真包括SimPrim庫元件;標準延遲格式(SDF)文件。

 ps:逆向註解:在時序仿真之前,物理設計信息必須轉化並分配回邏輯設計,FPGA使用程序NetGen進行逆向註解過程。


2、靜態時序分析

   可以使用時序報告程序和電路評估期(TRACE)命令行程序來運行靜態時序分析。也可以使用時序分析圖形化工具在執行這一功能。

3、電路驗證

  a、設計規則檢查:BitGen中包括(design rule check,DRC)選項來評估NCD文件問題,除非使用-d選項,請他情況會自動調用DRC選項。

  b、Xilinx設計下載電纜:可以通過iMPACT編程軟件和使用Xilinx下載電纜對設計進行下載回讀,並配置數據驗證。iMPACT編程軟件不能用來實時設計功能驗證。

  c、探針:通過使用探針,不用重新佈局佈線,就能很快識別任何內部信號並通過可用I/O引腳將其連接,然後用邏輯分析儀或者示波器檢測。

  d、ChipScore:xilinx官方板級調試工具。

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