自顶向下的设计方法.ppt

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1、所谓自顶向下设计模式，是当前采用EDA技术（如VHDL行为描述加FPGA目标器件现场实现）进行设计的最常用的模式。所谓自顶向下的设计，就是设计者首先从整体上规划整个系统的功能和性能，然后对系统进行划分，分解为规模较小、功能较为简单的局部模块，并确立它们之间的相互关系，这种划分过程可以不断地进行下去，直到划分得到的单元可以映射到物理实现。图1所示的是自顶向下与自底向上两种设计方法的比较。EDA设计方法－－自顶向下的设计方法图1自顶向下与自底向上的比较采用自顶向下的设计方法的优点是显而易见的。由于整个设计是从系统顶层开始的，结合模拟手段，可以从一开始就掌握所

2、实现系统的性能状况，结合应用领域的具体要求，在此时就调整设计方案，进行性能优化或折衷取舍。随着设计层次向下进行，系统性能参数将得到进一步的细化与确认，并随时可以根据需要加以调整，从而保证了设计结果的正确性，缩短了设计周期。设计规模越大，这种设计方法的优势越明显。自顶向下的设计方法的缺点是需要先进的EDA设计工具和精确的工艺库的支持。在EDA设计系统中，我们用HDL语言将系统的硬件电路自上而下地划分为三个层次：系统级描述RTL级描述逻辑综合自顶向下的基本设计流程自顶向下的基本设计流程第一层：系统级描述对系统的数学模型的描述，决定系统做什么及性能如何，不考虑

3、系统的实际操作和用什么方法来实现，是一种抽象的描述软件工具：提供系统行为级模型库自建模型（SystemC，HDL语言）系统功能的完整仿真第二层：RTL级描述寄存器传输描述（RegisterTransferLevel），导出系统逻辑表达式，才能映射到由具体逻辑元件组成的硬件结构软件工具：提供RTL级编程环境（HDL语言）RTL级仿真自顶向下的基本设计流程自顶向下的基本设计流程第三层：逻辑综合利用逻辑综合工具将RTL级描述程序转换成用基本逻辑元件表示的文件（门级网表文件）门级网表文件分为：一般性的网表文件：与物理实现技术无关目标网表文件：与物理实现技术有关软

4、件工具：逻辑综合工具门级电路仿真输出电路原理图图3EDA技术的设计层次采用上述设计方法在对FPGA(现场可编程门阵列)器件进行现场集成开发时，包括设计准备，设计输入，功能仿真，设计处理，时序仿真和器件编程、测试等七个步骤。其设计流程如图3所示。图3数字系统现场集成的基本设计流程