大发28
5个办法带你入门FPGA设计流程
FPGA是一种特殊的集大发28路，，，这意味着它首先是一种集大发28路。。。。。。现在的集大发28路绝大大都都是晶体管集大发28路，，，各人一样平常接触最多的是CMOS晶体管集大发28路。。。。。。
晶体管集大发28路是什么？？？？？？通俗来说，，，就是用金属导线把许许多多由晶体管组成的逻辑门、存储单位毗连成一个电路，，，具备一定的逻辑功效。。。。。。
不过，，，列位读者设计数字逻辑电路时，，，是否举行过用导线毗连晶体管的实验？？？？？？显然没有。。。。。。各人一样平常是用一种硬件形貌语言（好比VerilogHDL）写写代码，，，然后运行综合软件（好比Vivado），，，电路就设计出来了。。。。。。
这一流程并不是种种课程实验中所独吞的，，，它着实与现在工业界常见的ASIC设计流程是一致的。。。。。。FPGA的设计流程一样平常有5个办法：
- 电路设计。。。。。。
- 代码编写。。。。。。
- 功效仿真。。。。。。
- 综合实现。。。。。。
- 上板调试。。。。。。
01 电路设计
首先，，，需要凭证需求规格制订电路设计计划。。。。。。例如，，，需求是设计一个MIPS CPU，，，我们要把这个需求一步步剖析、细化，，，获得一个能够知足需求的电路设计计划。。。。。。
我们要决议分成几个流水级，，，这里放几个触发器，，，那里放几个运算器，，，它们之间怎么毗连，，，整个电路的状态转换行为是怎样的，，，等等。。。。。。
通常，，，我们将电路设计细化到寄存器传输级（Register Transfer Level，，，RTL）就可以了，，，无须准确到逻辑门级别或是晶体管级别。。。。。。
02 代码编写
代码编写阶段的事情是把第1步中完成的电路设计计划用硬件形貌语言（Hardware Description Language，，，HDL）表述出来，，，成为一种EDA工具能够看得懂的形式。。。。。。
03 功效仿真
功效仿真阶段的事情是对第2步中用HDL语言形貌出来的设计举行功效仿真验证。。。。。。所谓功效仿真验证，，，就是通过软件仿真模拟的方法审查电路的逻辑功效行为是否切合最初的设计需求。。。。。。
通常我们给电路输入指定的激励，，，视察电路输出是否切合预期，，，若是不切合则批注电路逻辑功效有过失。。。。。。这种过失要么是由于第1步的电路设计就有过失，，，要么是第2步编写的代码不切合电路设计。。。。。。
发明功效过失后需要返回前面响应的办法举行修正，，，然后再凭证流程一步步推进。。。。。。云云一直迭代，，，直到不再发明过失，，，就可以进入下一阶段了。。。。。。
需要指出的是，，，由于我们对电路是在RTL级建模，，，因此功效仿真阶段不思量电路的延迟。。。。。。
04 综合实现
综合实现阶段完成从HDL代码到真实芯片电路的转换历程。。。。。。这个历程类似于编译器把高级语言转换成目的机械的二进制代码的历程。。。。。。
这个阶段分为综合和实现两个子阶段。。。。。。
- 综合阶段将HDL形貌的设计编译为由基本逻辑单位毗连而成的逻辑网表，，，不过此时的网表还不是最终的门级电路网表。。。。。。
- 实现阶段才会将综合出的逻辑网表映射为FPGA中的详细电路，，，即将逻辑网表中的基本逻辑单位映射到FPGA芯片内部固有的硬件逻辑�？？？？？？樯希ǔ莆敖峁埂保�。。。。。。随后，，，基于结构的拓扑，，，使用FPGA芯片内部的连线资源，，，将各个映射后的逻辑�？？？？？？榕鹄矗ǔ莆安枷摺保�。。。。。。
若是整个综合实现历程没有爆发异常，，，EDA工具将天生一个比特流（Bitstream）文件。。。。。。通俗来说，，，这个比特流文件形貌的就是最终的电路，，，但这个文件只有FPGA芯片能读得懂。。。。。。
05 上板调试
俗话说：“是骡子是马拉出来遛遛”。。。。。。不管功效仿真得多准确，，，最终照旧要看现实电路能否正常事情。。。。。。
在上板调试阶段，，，首先要将综合实现阶段天生的比特流文件下载到FPGA芯片中，，，随后运行电路视察其事情是否正常，，，若是爆发问题就要调试、定位蜕化的缘故原由。。。。。。
小结一下，，，上面介绍的FPGA一样平常设计流程给出了总的脉络，，，以便读者先建设一个准确的整体看法。。。。。。FPGA设计流程中还包括许多细节，，，可参考《CPU设计实战》一书。。。。。。
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