做好FPGA設(shè)計(jì)的五項(xiàng)基本功

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成為一名說得過去的FPGA設(shè)計(jì)者,需要練好5項(xiàng)基本功:仿真、綜合、時(shí)序分析、調(diào)試、驗(yàn)證。
需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是,以上基本功是針對(duì)FPGA設(shè)計(jì)者來說的,不是針對(duì)IC設(shè)計(jì)者的。對(duì)于IC設(shè)計(jì),我不懂,所以不敢妄言。
對(duì)于FPGA設(shè)計(jì)者來說,練好這5項(xiàng)基本功,與用好相應(yīng)的EDA工具是同一過程,對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:
仿真:Modelsim, Quartus II(Simulator Tool)
綜合:Quartus II (Compiler Tool, RTL Viewer, Technology Map Viewer, Chip Planner)
時(shí)序:Quartus II (TimeQues t Timing Analyzer, Technology Map Viewer, Chip Planner)
調(diào)試:Quartus II (SignalTap II Logic Analyzer, Virtual JTAG, Assignment Editor)
驗(yàn)證:Modelsim, Quartus II(Test Bench Template Writer)
掌握HDL語言雖然不是FPGA設(shè)計(jì)的全部,但是HDL語言對(duì)FPGA設(shè)計(jì)的影響貫穿于整個(gè)FPGA設(shè)計(jì)流程中,與FPGA設(shè)計(jì)的5項(xiàng)基本功是相輔相成的。
對(duì)于FPGA設(shè)計(jì)者來說,用好HDL語言的可綜合子集
可以完成FPGA設(shè)計(jì)50%的工作——設(shè)計(jì)編碼。
練好仿真、綜合、時(shí)序分析這3項(xiàng)基本功,對(duì)于學(xué)習(xí)HDL語言的可綜合子集
有如下幫助:
通過仿真,可以觀察HDL語言在FPGA中的邏輯行為。
通過綜合,可以觀察HDL語言在FPGA中的物理實(shí)現(xiàn)形式。
通過時(shí)序分析,可以分析HDL語言在FPGA中的物理實(shí)現(xiàn)特性。
對(duì)于FPGA設(shè)計(jì)者來說,用好HDL語言的驗(yàn)證子集
,可以完成FPGA設(shè)計(jì)另外50%的工作——調(diào)試驗(yàn)證。
搭建驗(yàn)證環(huán)境,通過仿真的手段可以檢驗(yàn)FPGA設(shè)計(jì)的正確性。
全面的仿真驗(yàn)證可以減少FPGA硬件調(diào)試的工作量。
把硬件調(diào)試與仿真驗(yàn)證方法結(jié)合起來,用調(diào)試解決仿真未驗(yàn)證的問題,用仿真保證已經(jīng)解決的問題不在調(diào)試中再現(xiàn),可以建立一個(gè)回歸驗(yàn)證流程,有助于FPGA設(shè)計(jì)項(xiàng)目的維護(hù)。