fpga支持软件的汇编技术

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1、2FPGA支持软件的汇编技术同时，为了方便用户使用他们的产品，各个公司在推出各自芯片的同时，还投资巨额资金开发了相关的支持软件。例如，Altera的Quartus已经开发了10年，包含1200多万行C／C++源代码。该软件系统支持综合，模拟，验证和编译等功能。目前，市场上已经有很多辅助设计工具。FPGA开发工具主要有Xilinx的ISE，Altera的Quartus；功能仿真与调试的工具有Cadence的NcSim，Mentor的ModelSim(调试功能比较突出)，Synosys的VCS／VSS；逻辑综合的工具有Syno

2、sys的DC，Cadence的BUILDGATES；布局、时钟树综合与自动布线的工具有Cadence的DesignPlanner，，Synosys的ChipArchitect，FlexRout；网表提取及RC参数提取的工具有Mentor的xCalibre；形式验证的工具有Mentor的FormanPro，Cadence的FormalCheck；功耗优化与分析的工具有Synosys的PowerCompiler；版图设计工具有Cadence的Cirtuoso，Mentor的IC—station；电路级仿真的工具有Mentor的

3、ELDO，Cadence的Spectre，Cadence的AMS，Synosys的Star-Hspice。与CPU一样，FPGA是rr业重要的基础设施，在互联网、高速无线通信、高速图像处理、现代军事装备、载人航天和汽车电子等领域有着不可替代的作用。据统计，2003年FPGA在全球的销售额达26亿美元，近几年的年增长速度也一直保持在20％左右。我国对FPGA的需求量很大，每年购买FPGA的费用超过几千万美元。然而，国内只是在应用上发展较快，在FPGA产品的制造上还是空白，在这方面与国外相比有很大的差距，在技术上受制于人。目前

4、国内采用的FPGA器件全部是进口的，而且器件型号和封装类型都受到很多限制。因此，开发具有我国自主知识产权的FPGA及其相关技术迫在眉睫。针对这种现状，复旦大学已经试制成功具有自主知识产权的基于0．35微米工艺的10万门规模器件及软件系统。国内其他单位，如西安电子科技大学、华东师范大学、国威公司等也在这一领域做了有益的探索，并开发出一定规模的样品芯片和软件。1．2课题来源本项目为国家“973"预研项目，主要目标为设计开发一个先进的具有自主知识产权的FPGA设计技术及相关的FPGA支持软件系统。设计完成后，可以提供一个可运行的

5、FPGA软件系统。该系统可用于FPGA电路的自动设计。用户输入以硬件描述语言完成的设计输入，由FPGA支持软件自动完成逻辑编译、逻辑优化、布局布线以及仿真测试等步骤，直至实现既定的电子线路系统功能。课题的应用目标为能够应用本课题开发的FPGA和支持软件，设计开发一个ASIC。第一章绪论31．3应用前景2003年FPGA在全球的销售额达26亿美元，近几年的年增长速度也一直保持在20％左右。我国对FPGA的需求量很大，国内通信公司每年购买FPGA的费用都在千万美元以上。在航空、航天和军事上，FPGA也具有其他器件所不可替代的作

6、用。以电子所为例，星载、机载合成孔径雷达中已广泛应用各种FPGA产品。星载用FPGA产品由于质量等级要求高，每片价格都在1万美元以上；而机载用工业级FPGA产品大约每片6000元人民币左右。几年来电子所用于FPGA的采购费用已近千万元，未来几年需求还有增加的趋势。与CPU一样，FPGA是rr业重要的基础设施，在互联网、高速无线通信、高速图像处理、现代军事装备和载人航天等领域有着不可替代的作用。而国内目前在FPGA芯片制造上仍处于空白状态，国内使用的FPGA全部依赖进口，一方面国内用户需要耗费大量的外汇购买国外厂家生产的FP

7、GA芯片；另一方面在技术上受制于人，也不利于国防建设的安全性。1．4本文组织本文第一章为本文绪论，介绍了论文的研究背景、论文的项目来源以及论文的现实意义。第二章深入详细的介绍了FPGA的相关知识，重点阐述了FPGA的一般结构，FPGA支持软件的一般开发流程及每个模块所实现的功能。第三章简要阐述了FPGA软件开发流程中的汇编与编程技术。第四章首先介绍了编译软件XDBitGen的设计思想与数据结构；之后引入了目标编程位流文件和配置文件，详细说明了它们的格式定义。第五章的主要内容为编译软件XDBitGen的具体实现，并针对缺少实

8、际硬件的情况，提出了一个替代性的软件XDBitGenforV'mex。最后第六章对本文进行了总结并且提出进一步的研究方向。第二章FPGA及FPGA软件设计简介52．1．1可编程逻辑器件与FPGA2．1FPGA介绍可编程逻辑器件是一类半定制的通用性器材，用户可以通过对PLD器件进行编程来实现所需的逻辑功能