资源描述：
《利用高级综合进行fpga设计new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、利用高级综合进行FPGA设计‘singHigh一LeveynthesisForUlsFPGADesign马卫国张东晓刘明业,MaWeiguoZhangDongxiaoandLiuMingye(北京理工大学计算机系)e.ou,(DptfCompterseienceBeijingInstituteofTeehnology),摘要本文提出了一种从较高的行为级描述进行FPGA设计从而替代传统的以原理图作为设计输入的方法。通过高级综合,可以把用户所给出的行为功能描述自动转,。化为较低层次的结构描述并进一步与FPGA设计系统相连完成最终设计.ATRACTTheauthorspropo
2、sedanewmethedologyforFPGAdesignStartingBSroa一eve,suortea一evesntesssse,eeavorae-fmhighllppdbyhighllyhiytmBITHLSthbhild.,signdeseription15convertedtotheRTLstrueturaldesign(anetlist)Thenbasedon..,theunitlibraryprovidedbyanFPGAvendor(e9Xilinx)theRTLnetlist15mapped-totheaPproPriatedataformatae
3、eePtabletotheFPGAdeveloPmentsystemforeonstuet.ingtherealdesign,,,。x关健词高级综合工艺映射FPGAXilin一,,,·KEYWORDShighlevelsynthesisteehnologymappingFPGAXilinx己1.台._、J二二J,随着超大规模集成电路(VLSI)技术的飞速发展电子系统的复杂性和系统功能一,,直呈几何级数增长全球性的产品竞争又加剧了对产品设计周期的压力采用门级的设计方法已经远远不能参与这样的竞争环境。一,高级综合(highlevelsynthesis)作为一种自顶向下(Top
4、Down)的设计方法可以从设计的高层次行为描述开始,自动综合出相应的低层次的结构描述,从而能简化设,。计复杂度提高设计效率近年高级综合已经成为国际上ICCAD领域内最热门的研究课题。,现场可编程门阵列(FPGA)具有即时生产特性和很低的试制费用一个FPGA的生,,。-产只需几分钟费用只在一百美元的量级并且不需用集成电路的生产设备正因为FP,1,、GA具有这样的优点所以自从985年FPGA问世以来得到了迅猛的发展并在计算机。‘199510月19日收稿B期年。通讯地址100081北京理工大学计算机系、。,邮电通信等领域得到了广泛的应用本文正是基于高级综合系统和FPGA的特点将
5、,二者的优点结合在一起既简化了在低层进行电路设计的繁重工作;又缩短了投片时间,,和试制费用大大缩短了集成电路的生产周期因此在设计技术和市场的双重竞争中都将处于有利位置。二、高级综合的主要过程,高级综合通过一系列步骤将设计的行为表示转换成RTL的结构RTL的设计结构主要由功能单元(如、(如寄存器)和互连单元(如连线或多路选择器)ALU)存储单元组成。。下面将以北京理工大学高级综合系统(BITHLS)为例来说明综合的过程作为一个,原型的综合系统BITHLS的目标是完成从工业标准硬件描述语言VHDL的行为描述到。FPGA。RTL的结构描述的综合我们尝试着将其与开发系统相连以完成
6、FPGA的设计.se1调度(h,duling),、调度之前先要对综合的输入行为描述进行编译然后将编译结果转换为适于综合的。,信息完备的中间数据结构BITHLS以工业标准硬件描述语言VHDL作为输入采用控C。制数据流图丈DFG)作为中间数据结构,:图1是一个示例性的VHDL行为描述的一部分它完成如下计算’y一((a+b)+(e一(e+d)))f。其相应的CDFG如图2所示’c’en,ae‘,,,kev叫‘k一?}atunte’eventane‘’wiillkdlk=1enae‘’enifbl=1tht:a;mPI=+b:e,tmPZ=+dt:et;mP3~一mPZtm:tt
7、;P4=mPI+mP3‘y<~tmP4nd;if耸1VHDI,描述图图2CDFG,DFG(CDFG中的CFG(控制流图)用于生成电路的控制数据流图)用于生成电路数据通道。调度的任务是把操作按时间顺序分配到各个控制步(时钟周期)中以完成,,对数据通道的控制并使得DFG中的各个操作的执行既符合数据相关又能在设计约束。,图3a和3b是对图2DFG条件下实现最大限度的并行中的的两种不同的调度结果从,,,图中可以看出虽然3a和3b都需要4个控制步来执行完所有操作但3a的控制步1中,,。同时调度了两个加法操作故需要两个加法器来完成整个调度
