FPGA设计流程

简介: FPGA设计流程

FPGA设计流程

FPGA(现场可编程门阵列)设计是一个复杂且精细的过程,涉及多个关键步骤。

FPGA设计的第一步是建立工程并确定顶层设计。在这一阶段,需要指定工程目录、分配工程名称,并明确顶层设计的名称。顶层设计是将要操作的工程置于最顶端,确保quartus软件能够对其进行编译。此外,还需要选择合适的FPGA器件以及相应的仿真分析工具,为后续设计提供基础。

image.png

设计输入是FPGA设计的核心环节,主要通过规范的描述方式将工程师的电路构思输入给EDA工具。常用的设计输入方法包括原理图输入、硬件描述语言(HDL)输入以及IP核等。这些输入方法能够将设计者的意图转化为计算机可识别的形式,为后续的综合、布局布线等步骤提供基础。

综合与分析阶段是将设计输入转化为逻辑连接(网表)的过程。在这一阶段,EDA工具会对设计进行语法和逻辑错误的检查,确保设计的正确性。同时,通过综合过程,将设计输入翻译成逻辑连接,最终输出网表文件。这些网表文件是后续布局布线等步骤的重要依据。

功能仿真也称为前仿真,是验证电路功能是否符合要求的关键步骤。在这一阶段,使用仿真软件对设计进行模拟运行,检查电路功能是否满足设计要求。通过功能仿真,可以及时发现设计中的错误和不足,为后续的优化提供方向。

布局布线是将逻辑网表中的硬件原语或者底层单元适配到FPGA内部的固有硬件结构上的过程。这一阶段需要利用FPGA内部的各种连线资源,合理正确地连接各个元件。布局布线的结果将直接影响FPGA的性能和功耗,因此需要仔细调整和优化。

image.png

时序仿真也称为后仿真,是在布局布线完成后进行的仿真过程。通过将布局布线的时延信息反标注到设计网表中,再次进行仿真,以发现时序违规现象。时序仿真有助于确保设计在实际运行中的时序正确性,避免出现不满足时序约束条件或器件固有时序规则的情况。同时,还需要进行一些验证工作,如静态时序分析等,以保证设计的可靠性。

板级验证是将生成的配置文件下载到芯片中,在实际硬件电路中验证设计是否达到预期效果的关键步骤。通过板级验证,可以确保FPGA设计在实际应用中的正确性和可靠性。

总结来说,FPGA设计流程是一个复杂而精细的过程,涉及多个关键步骤和技术。从建立工程与顶层设计开始,经过设计输入、综合与分析、功能仿真、布局布线、时序仿真与验证以及板级验证等环节,最终完成FPGA设计的全过程。每个步骤都至关重要,需要仔细操作和优化,以确保设计的正确性和可靠性。随着技术的不断发展,FPGA设计流程也将不断优化和完善,为电子设计领域带来更多的创新和突破。

 

相关文章
|
10月前
|
机器人 大数据 异构计算
在实用化人形机器人研发流程中深入应用FPGA技术的流程图(基于工信部《人形机器人创新发展指导意见》)(版本A)
这个流程图将人形机器人视为一个多入多出的反馈控制系统,针对实现工信部《人形机器人创新发展指导意见》所要求的以应对真实场景下的复杂环境与任务、应对突发情况为特征的实用化人形机器人功能需求,在基于CPU+软件体系结构的人形机器人控制系统之中涉及多通道并行处理且需精准协同、强实时性(低延迟量+低延迟抖动量)、大运算量、大数据传输量且构成实时性性能瓶颈的环节中导入FPGA。
246 0
|
算法 开发工具 芯片
从赛灵思FPGA设计流程看懂FPGA设计
利用Xilinx ISE软件开发FPGA的基本流程包括代码输入、功能仿真、综合、综合后仿真、实现、布线后仿真与验证和下班调试等步骤
|
数据库 Anolis 开发者
关于硬件加速器FPGA的异构加速流程&龙蜥CI框架及实践介绍 | 第 87-88 期
今天下午4点,浪潮信息异构加速软件工程师将以数据库为例,解读硬件加速器 FPGA 的异构加速流程。
|
异构计算
基于Verilog HDL与虚拟实验平台的计算机组成与CPU实验第二章:FPGA验证流程与远程实验平台
基于Verilog HDL与虚拟实验平台的计算机组成与CPU实验第二章:FPGA验证流程与远程实验平台
146 0
|
机器学习/深度学习 Shell Serverless
【FPGA-F3】阿里云FAAS平台,极大简化FPGA开发部署流程
阿里FPGA云服务器平台FaaS(FPGA as a Service)在云端提供统一硬件平台与中间件,可大大降低加速器的开发与部署成本。普惠开发者
6641 0
|
4天前
|
算法 数据安全/隐私保护 异构计算
基于LSB最低有效位的音频水印嵌入提取算法FPGA实现,包含testbench和MATLAB对比
本项目展示了一种基于FPGA的音频水印算法,采用LSB(最低有效位)技术实现版权保护与数据追踪功能。使用Vivado2019.2和Matlab2022a开发,完整代码含中文注释及操作视频。算法通过修改音频采样点的最低有效位嵌入水印,人耳难以察觉变化。然而,面对滤波或压缩等攻击时,水印提取可能受影响。该项目运行效果无水印干扰,适合实时应用场景,核心逻辑简单高效,时间复杂度低。
|
2月前
|
算法 数据安全/隐私保护 异构计算
基于FPGA的变步长LMS自适应滤波器verilog实现,包括testbench
### 自适应滤波器仿真与实现简介 本项目基于Vivado2022a实现了变步长LMS自适应滤波器的FPGA设计。通过动态调整步长因子,该滤波器在收敛速度和稳态误差之间取得良好平衡,适用于信道均衡、噪声消除等信号处理应用。Verilog代码展示了关键模块如延迟单元和LMS更新逻辑。仿真结果验证了算法的有效性,具体操作可参考配套视频。
139 74
|
20天前
|
编解码 算法 数据安全/隐私保护
基于FPGA的信号DM编解码实现,包含testbench和matlab对比仿真
本项目展示了DM编解码算法的实现与测试结果。FPGA测试结果显示为T1,Matlab仿真结果为T2。使用软件版本为Matlab 2022a和Vivado 2019.2。核心程序包含详细中文注释和操作视频。DM编解码通过比较信号样本差值进行编码,适用于音频等低频信号处理。硬件结构包括编码器(采样器、减法器、比较器)和解码器(解码器、积分器)。
|
3月前
|
算法 数据安全/隐私保护 异构计算
基于FPGA的16QAM调制+软解调系统,包含testbench,高斯信道模块,误码率统计模块,可以设置不同SNR
本项目基于FPGA实现了16QAM基带通信系统,包括调制、信道仿真、解调及误码率统计模块。通过Vivado2019.2仿真,设置不同SNR(如8dB、12dB),验证了软解调相较于传统16QAM系统的优越性,误码率显著降低。系统采用Verilog语言编写,详细介绍了16QAM软解调的原理及实现步骤,适用于高性能数据传输场景。
202 69
|
3月前
|
移动开发 算法 数据安全/隐私保护
基于FPGA的QPSK调制+软解调系统,包含testbench,高斯信道模块,误码率统计模块,可以设置不同SNR
本文介绍了基于FPGA的QPSK调制解调系统,通过Vivado 2019.2进行仿真,展示了在不同信噪比(SNR=1dB, 5dB, 10dB)下的仿真效果。与普通QPSK系统相比,该系统的软解调技术显著降低了误码率。文章还详细阐述了QPSK调制的基本原理、信号采样、判决、解调及软解调的实现过程,并提供了Verilog核心程序代码。
124 26

热门文章

最新文章