资源描述:
《fpga_ip核设计与应用综述》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、摘要随着电子技术的飞速发展,在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的FPGA(FieldProgrammableGateArray)即现场可编程门阵列有着越来越多的广发应用。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA在通信、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事和航空航天等众多领域得到了广泛应用。如何实现快速的时序收敛、降低功耗和成本、优化时钟管理并降低FPGA与PCB并行设计的复杂性等问题,一直是
2、采用FPGA的系统设计工程师需要考虑的关键问题。如今,随着FPGA向更高密度、更大容量、更低功耗和集成更多IP的方向发展,超大规模集成电路(VLSI)工艺的进一步迅猛发展,片上系统SoC(systemonachip)的规模越来越大,由此片上系统的设计变得越来越复杂。由于采用IP核复用技术可以简化多功能芯片的设计,开发IP核成为当前片上系统设计的重要手段。关键词:FPGA集成电路IP核ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofelectronictechnology,FPGA(Field
3、ProgrammableGateArray)basedonprogrammablelogicdevicesuchasPAL、EPLDiswidelyusedinmanyaspectsofourworld.Itoccursaspartofaspecialintegratedcircuitinthefieldofahalfcustomcircuit,notonlysolvingtheshortageofcustomcircuit,butsolvingthelimitoftheoriginalprogrammabl
4、edevicegatenumber.Asisknowntous,FPGAiswidelyusedinthecommunication,dataprocess,network,instrument,industrialcontrol,military,andaerospace.Howtorealizethefastsequentialconvergence、lowpowerconsumption、cost、theoptimizationofclockmanagementandreducethecomplexit
5、yofthedesignofFPGAandPCBisalwaysthekeyproblemforengineers.Nowadays,withthedevelopmentofhigherdensity、greatercapacity、lowerpowerconsumptionFPGA,Verylargescaleintegratedcircuitdevelopsrapidly.Thescaleofsystemonachipislargerandlarger,makingitmoreandmorecomplex
6、todesignSoC.UsingtheIPcorereusetechnologycansimplifythedesignofmultifunctionchip.ExploitingIPcorebecomesimportantapproachwhiledesigningthesystemonchip.Keywords:FPGA,integratedcircuit,IPcore目录一、前言1二、主题32.1FPGA发展趋势32.2FPGA的一些基本类型:32.3IP核的现状和发展趋势52.3.1IP的主要来源5
7、2.3.2IP核的分类72.4IP开发72.4.1IP的基本特征82.4.2IP开发流程82.4.3IP设计的四大阶段82.5VerilogHDL语言特点及优势10三、总结11参考文献12一、前言随着超大规模集成电路技术的不断发展,集成电路的集成度越来越高,,片上系统(SoC)的规模越来越大,因此片上系统的设计变得越来越复杂。由于采用IP核复用技术可以简化多功能芯片的设计,开发IP核成为当前片上系统的重要设计手段。目前以硬件描述语言(Verilog或VHDL)所完成的电路设计,可以经过简单的综合与布局,快速的
8、烧录至FPGA上进行测试,是现代IC设计验证的技术主流。这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路(比如AND、OR、XOR、NOT)或者更复杂一些的组合功能比如解码器或数学方程式。在大多数的FPGA里面,这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器(Flip-flop)或者其他更加完整的记忆块。FPGA一般来说比ASIC(专用集成芯片)的速度要慢,无法完成复杂的设计,但是功耗较低。但是他们也有