用系统级仿真软件systemview实现fpga设计

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1、.52用系统级仿真软件SystemView实现FPGA设计第22卷第4期用系统级仿真软件SystemView实现FPGA设计曾艺城董金明(北京航空航天大学205教研室北京100083)文摘分析在系统设计和具体实现之间确定转换标准的重要性，并介绍用SystemView软件实现FPGA(FieldProgrammableGateArray.现场可场程门阵列)设计的具体流程及将此功能应用于FlR滤波各设计的实例。主题词十FPGA'SystemView'FIR浅波器十系统级仿真前言在传统的电子系统设计方法中，一般将设计过程划归((1)系统设计和算法研究与(2)

2、硬件和软件的实现两大类。由于两类设计在设计工具、语言，甚至于设计者知识背景方面都存在着很大的差异，所以，设计链很容易被打断，系统设计仿真和工程实现之间容易被隔离。这样的设计很难保证一次性成功，往往要经过多次地修改才能完成。实现将系统级设计工具完成的设计结果自动映射成为工程实现，一直是EDA(ElectronicDesignAutomation)研究人员努力达到的目标。目前，离最终实现这一目标虽然还有一段距离，但在很多新版本的EDA工具中已经具有这样的功能。在Elanix公司发布的高版本SystemView软件中(在本文中将使用SystemView4.5

3、),提供了用Xilinx器件自动实现部分库元件的功能。即能够把系统设计中使用的部分子模块通过XilinxCoreGenerator转换，自动生成VHDL或VerilogHDi_的仿真模型、NetList网表文件，并能导人XilinxFoundation针对XC4000/Spartan器件完成布局、布线。本文首先针对传统设计体系的缺陷做深人的分析，提出将系统设计和具体实现相结合的新的设计方法，然后将以FIR滤彼器的设计实例详细叙述SystemView软件的XilinxFPGA功能设计流程，最后得出结论。1EDA设计及软件仿真技术的发展EDA是以功能日臻强

4、劲的汁算机和专业化EDA软件作为有力工具，可完成各类电路系统从系统级到物理级的设计、仿真分析,骏证、综合的新型电子设计技术手段，被公认为电子信息技术发展的杰出成果，其发展与应用正引发着一场电子产业和电子设计领域的技术革命。软件仿真是EDA工具最具魅力的功能之一。软件仿真一般分为系统仿真、电路仿真和器件仿真。系统级EDA工具(如SPw)通常需要配置系统仿真工具、设计综合工具和测试综合工具。纯粹的系统仿真一般不涉及具体电路或器件，系统由许多模块构成，每个模块对应一定的收债日期:2000-01-04收修改搞口期2001-02-23万方数据2001年7月遥测遥

5、控.53·仿真数学模型;PC机上运行的电路仿真分析工具以SPICE或PSPICE为典型代表;器件仿真在很多场合是指各类PLD设计开发工具中的特定仿真功能。随着EDA技术的飞速发展，新的设计工具不断涌现。其中一个很显著的特点是新的EDA设计工具越来越具有强大而全面的功能。例如，Cadence公司的SPW以及Elanix公司的Sys-tetnView等，这些软件工具的产生，主要是由于传统的分隔各层次的设计方法越来越不能适应目前超大规模复杂设计的需要，2传统的EDA设计方法传统的设计主要可以划分为系统设计和算法分析以及硬件、软件的实现两大任务块。研发人员通常

6、可以相应地划分为系统/算法工程师和硬件/软件实现工程师两大组。系统/算法工程师主要负责研究分析系统的整体特征并完成系统设汁的说明书(Specifca-tions),例如:在无线通信系统的设计中，系统/算法工程师将需要负责信道模型的建立和分析，确定采用何种调制解调方法，所传输数据的编码格式等工作，从而建立一整套的系统功能定义和模块说明。为了保证他们所制定的技术标准确实可行系统/算法工程师需要做大量的理论分析和仿真。一般使用Mathemadcal,Matlab,SPW,C语言等工具硬件/软件实现工程师主要负责系统的具体实现卞主要的工作是理解系统了算法工程师

7、提交的设计说明，并且细化为更小的、更易于实现的模块进行开发，同时，每一个硬件/软件实现工程师都必须很好地理解此模块与其它模块之间的接口，为所负责的模块建立一个完备的测试环境。一般使用硬件描述语言(VHDL,VerilogHDL)和各种软件编程语言完成开发工作。在很多设计企业中，这两类工程师的工作基本上是独立进行的。开发过程总是由系统/算法工程师完成系统整体规划和说明，然后提交设计说明书((Specifications)给硬件/软件实现工程师完成系统的具体实现。在这两个大的设计组之间，往往缺乏全面的沟通所以硬件/软件实现工程师通常不能准确理解设计说明书(

8、(Specifications)。这样，系统在实现过程中将可能与设计初衷不能保持严格的一致性，