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现代数字系核算划流程

2017-03-22 15:28分类:电工考证知识 阅读:

 

现代数字体系的计划流程是指运用EDA开发软件和编程东西对可编程逻辑器材进行开发的进程。在EDA软件途径上,运用硬件描写言语HDL等逻辑描写办法结束计划。然后联络多层次的仿真技能,在保证计划的可行性与精确性的条件下,结束功用供认。接着运用 EDA东西的逻辑归纳功用,把功用描写改换成某一详细方针芯片的网表文件,输出给该器材厂商的计划布线适配器,进行逻辑化简及优化、逻辑映射及计划布线,再运用发作的仿真文件进行包含功用和时序的验证,以保证明践体系的功用,直至关于特定方针芯片的逻辑映射和编程下载等作业。

悉数进程包含计划预备、计划输入、计划处理和器材编程四个进程以及相应的功用仿真、时序仿真和器材查验3个计划校验进程。现代数字体系的计划流程如图所示。

图 现代数字体系的计划流程

(1) 计划预备

在计划之前,首要要进行计划证实、系核算划和器材挑选等计划预备作业。计划者首要要依据使命恳求,判明体系方针的可行性。体系的可行性要遭到逻辑合理性、本钱、开发条件、器材供给、计划员水对等方面的束缚。若体系可行,则依据体系所结束的功用及杂乱程度,对器材自身的本钱和本钱、作业速度及连线的可布性等方面进行权衡,挑选适宜的计划计划和适宜的器材类型。

(2)计划输入

计划输入是计划者将所计划的体系或电路以EDA开发软件恳求的某种办法标明出来,并送入核算机的进程。它依据EDA开发体系供给的一个电路逻辑的输入环境,如原理图、硬件描写言语(HDL)等输入等办法进行输入。这些办法能够独自构成,也可将多种办法组合来生成一个无缺的计划。

计划输入软件在计划输入时,还会查看语法差错,并发作网表文件,供计划处理和计划校验运用。

(3) 计划处理

计划处理是从计划输入文件到生成编程数据文件的编译进程。这是器材计划中的基地环节。计划处理是由编译软件主动结束。计划处理的进程如下:

① 逻辑优化和归纳。由软件化简逻辑,并把逻辑描写改动为最适宜在器材中结束的办法。归纳的意图是将多个模块化计划文件兼并为一个网表文件,并使层次计划平面化。逻辑归纳应施加合理的用户束缚,以满意计划的恳求。

② 映射。把规区别为多个适宜用详细PLD器材内部逻辑本钱结束的逻辑小块的办法。映射作业能够悉数主动结束,也能够有些由用户操控,还能够悉数由用户操控进行。

③ 计划和布线。计划和布线作业是在计划查验经过往后由软件主动结束的,它能以最优的办法对逻辑元件计划,并精确地结束PLD器材内部逻辑元件间的互连。

④ 生成编程数据文件。计划处理的终究一步是发作可供器材编程运用的数据文件。对CPLD器材而言,发作熔丝图文件即JDEC文件;对FPGA器材则生成位流数据文件。

(4) 计划校验

计划校验进程是运用EDA开发软件对计划进行剖析,它包含功用仿真、时序仿真和器材查验。

功用仿真用于验证计划的逻辑功用,它是在计划输入结束往后,挑选详细器材进行编译之行进行的逻辑功用验证。功用仿真没有延时信息,关于开端的逻辑功用查看十分便当。仿真作用将会生成陈述文件和输出信号波形,从中便能够查询到各个节点的信号改动。若发现差错,则回来计划输入中批改逻辑计划。

时序仿真是在挑选了详细器材并结束计划、布线往后进行的活络时序查验,并可对计划功用作全体上的剖析,这也是与实习器材作业状况根柢一样的仿真。因为纷歧样器材的内部延时纷歧样,纷歧样的计划、布线计划也给延时构成纷歧样的影响,用户能够得到某一条或某一类途径的时延信息,也可给出悉数途径的延时信息,又称延时仿真。若计划的功用不能抵达恳求,需找出影响功用的要害途径,并回来延时信息,批改束缚文件,对计划进行从头归纳和计划布线, 如此重复屡次直到满意计划恳求接连。因而刻序仿真关于剖析时序联络,估量计划的功用以及查看和消除比赛冒险等对错常有必要的。

直接进行功用仿真的利益是计划耗时短,对硬件库和归纳器没有任何恳求,分外关于计划比照大的计划项目,归纳和计划布线在核算机耗时可观,若每次批改都进行时序仿真,显着会下降计划开发功率。一般的做法是:首要进行功用仿真,待供认计划文件满意计划恳求的逻辑功用后,再进行归纳、计划布线和时序仿真,掌握计划项目在实习器材的作业状况。

(5) 器材编程

编程是把系核算划的下载或装备文件,经过编程电缆按必定的格局装入一个或多个PLD的编程存储单元,界说PLD内部模块的逻辑功用以及它们的彼此衔接联络,以便进行硬件调试和器材查验。

器材编程需求满意必定的条件,如编程电压、编程时序和编程算法等。跟着PLD集成度的不断行进,PLD的编程日益杂乱,PLD的编程有必要在开发体系的支撑下才调结束。

器材在编程结束往后,关于具有距离扫描查验才谐和在体系编程才调的器材来说,体系查验起来就愈加便当,它可经过下载电缆下载查验数据,勘探芯片的内部逻辑以确诊计划,并能随时批改计划从头编程。在悉数计划结束进程中,开发软件还有很多计划规矩查看程序能够运用来进行器材查验。

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