fpga厂家(fpga哪些厂家做的好)

高考志愿 2024-11-18 10:12:49

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1、FPGA内部有的带有硬核处理器,比如XILINX的V4,V5里面都有带PPC硬核的一个系列,当然目前三大FPGA厂家都支持内嵌软核处理器,可软件配置,很是方便,但软核就要占用FPGA内部的资源,硬核不会。

2、1 核的分类和特点核是一种预定义的并经过验证的复杂功能模块, 它可以集成到系统设计中。

3、核基设计主要特点是可重复使用已有设计模块, 缩短设计时间, 减少设计风险, 通过高层的集成可望提高整个系统的性能。

4、在FPGA 设计中的核分为三种, 如表1所示:表1 核的分类和特点(hard core)预定义的已布局布线的模块 不能修改设计, 必须采指定实现技术 时序性能有保证固核(firm core) HDL 源码,与实现技术有关的网表 部分功能可以修改, 采用指定的实现技术 关键路径时序可控制软件(soft 鼠标:罗技雷柏雷蛇等都可以 1100左右不多core)行为级或RTL 级HDL源码 可修改设计,与具体实现技术无关 时序性能无保证, 由使用者确定硬核是针对特定的实现技术优化的, 它具有不能修改的结构和布局布线, 可作为库元件使用, 且时序性能稳定, 但硬核不能按设计需要修改和调整时序。

5、固核由HDL 源码和与实现技术有关的网表组成, 使用者可按规定增减部分功能。

6、固核的关键路径时序是固定的, 但其实现技术不能更改, 即不同厂家FPGA 的固核不能互换使用。

7、软核是可综合的硬件描述语言(HDL ) 源码, 它与实现技术无关, 可按使用者需要修改, 具有的使用灵活性, 但软核的关键路径时序性能无保证, 最终性能主要决定于使用者采用的综合、布局布线和实现技术。

8、在FPGA 设计中, 由于不同厂家的具体实现技术别较大, 完全与硬件实现技术无关的软核性能受到很大限制, 而硬核缺少使用的灵活性, 因此作为软、硬核折中的固核使用较多。

9、以上是具有代表性的核的分类, 在实际使用中, 某种功能的核往往以各种形式出现, 由使用者按需要选用, 软核也不仅只有HDL 源码, 还包括用于功能测试的行为模型和测试向量, 用于指导综合的约束文件。

10、一个核首先要有核的功能描述文件, 用于说明该核的功能、时序要求等, 如图2所示, 其次还要包括设计实现和设计验证两个方面的文件, 即不但要有实现核功能的寄存器传输级(RTL ) 源码或网表, 还要有用于核实现后验证逻辑功能正确性的仿真模型和测试向量。

11、硬核的实现较简单, 类似于PCB 设计中IC 芯片的使用, 软核的使用情况较为复杂, 实现后的性能与使用者的具体实现方式有关, 为保证软核的性能, 软核提供者一般还提供综合描述文件, 用于指导软核的综合, 固核的使用介于上述二者之间。

12、核基FPGA 设计流程如图3所示。

13、设计输入部分包括:1) 用户设计逻辑、软核、固核或硬核仿真模型的输入,2) 功能仿真,3) 逻辑综合。

14、其中仿真模型是一个行为级模型, 只用作功能仿真, 不进行综合。

15、用户逻辑和软核的综合应加合理的时序约束, 以满足设计的要求, 约束条件可由综合文件(Synthesis Script ) 给出。

16、完成设计输入后进入设计实现阶段,在此阶段固核的网表和设计约束文件, 用户综合出的网表和设计约束文件一起输入给FPGA 布局布线工具, 完成FPGA 的实现, 并产生时序文件用于时序仿真和功能验证。

17、进入设计验证阶段,用静态时序分析判定设计是否达到性能要求, 对比功能仿真结果和时序仿真结果, 验证设计的时序和功能是否正确。

18、若设计的性能不能达到要求, 需找出影响性能的关键路径, 并返回延时信息, 修改约束文件, 对设计进行重新综合和布局布线, 如此重复多次直到满足设计要求 为止。

19、若重复多次还不能达到设计要求, 则需修改设计或采用其它实现技术。

20、3 软核的设计及使用本文作者按照上述软核设计思想, 采用全同步逻辑设计, 只使用D 触发器和逻辑门, 实现了与PIC16C57兼容的8位微的设计。

21、顶层结构如图4, 采用哈佛结构, 取指和指令执行并行工作, 除少数几条程序跳转指令外, 全部为单时钟周期指令。

22、程序存储器ROM 一般放在FPGA 外, 若ROM 中指令较少, 也可放在FPGA 内。

23、数据总线采用多路选择器形式, 以适应不同的实现技术。

24、指令寄存器和特殊功能寄存器, 包括IO 端口寄存器4. XILINX公司的开发软件FOUNDATION 功能全,但是不如ALTERA公司的MAX+PLUS软件使用简单,特别是对于学校的学生学习VHDL语言和PLD设计。

25、、状态寄存器、程序计数器等, 都由D 触发器构成, 通用寄存器采用了FPGA 的RAM 模块, 指令译码和算数逻辑单元由组合逻辑门构成。

本文到这结束,希望上面文章对大家有所帮助。

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