1. Toy模板网首页
  2. > Toy博客

FPGA的基本开发流程

5月前 作者：明美鸿微 分类：Toy博客 阅读(33) 违法举报

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了FPGA的基本开发流程。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

FPGA是一种可编程逻辑器件，与传统的硬连线电路不同，它具有高度的可编程性和灵活性。FPGA的设计方法包括硬件设计和软件设计两部分，硬件设计包括FPGA芯片电路、存储器、输入输出接口电路等等，软件设计则是HDL程序开发，以及软硬件的联调。

本文主要介绍FPGA设计的基本流程，让大家对FPGA开发流程有一个整体的认识。

一、FPGA的基本开发流程

FPGA的设计流程主要包括开发需求分析、设计框架搭建、硬件电路设计、软件编程以及验证测试等多个阶段，每个阶段都需要专业的EDA开发软件和编程工具进行支持。

通过这些工具，设计人员可以对FPGA进行仿真、合成、布局布线等操作，从而实现对FPGA芯片的开发和优化。

fpga怎么开发,fpga开发

二、具体流程介绍

1、设计定义

在FPGA设计项目开始之前，根据任务要求和系统的功能，对工作速度和器件本身的资源、成本等方面进行权衡，选择合适的设计方案和合适的器件类型，并根据功能需求来设计定义整个项目的架构设计。

架构设计的目的是将设计需求转化为硬件结构，确定模块划分、信号传输方式、时序关系等。在进行架构设计时，我们需要考虑到设计复杂度、资源利用率、功耗消耗等多个方面。

这块需要资深FPGA来设计，同时设计方案需要分析和验证，确保FPGA器件的资源和性能可以达到功能的要求，可能需要迭代多个版本，这部分需要经验积累。

2、HDL实现

这块主要是编写代码，按照设计需求和架构设计，将功能模块拆分为各个子模块，然后编写相应的模块代码，常用HDL语言是verilog HDL和VHDL。

这部分涉及到verilog开发，推荐使用Vivado+Visual Studio Code的开发环境，写起代码来还是很方便的。

推荐阅读：FPGA终于可以愉快地写代码了！Vivado和Visual Studio Code黄金搭档 - 知乎 (zhihu.com)

3、功能仿真

功能仿真，是在编译之前进行逻辑功能验证的过程，主要用来验证。

此时的仿真没有考虑电路的延迟信息，只能对逻辑功能进行检测，并不能保证上板运行的正确性。

功能仿真需要编写测试激励，需要根据要测试的功能，来编写测试激励逻辑。

功能仿真是一种非常重要的验证手段，可以尽早发现设计中的问题和错误，从而减少后期的调试和修改工作。

常用的仿真软件有Vivado自带仿真器和modelsim仿真器，其中modelsim仿真速度比Vivado仿真速度快，推荐使用modelsim仿真。

推荐阅读文章：

FPGA开发软件（vivado + modelsim）环境搭建（附详细安装步骤+软件下载） - 知乎 (zhihu.com)

TestBench内容编写与方法总结 - 知乎 (zhihu.com)

4、 逻辑综合

综合(Synthesis)是将设计输入编译成由与门、或门、非门、RAM、触发器等基本逻辑单元组成的逻辑连接网表的过程。综合的目标是将较高级的抽象描述转化成较低层次的描述，并进行优化，以提高电路的性能和效率。

综合优化根据目标和要求来优化所生成的逻辑连接，使层次设计平面化，为FPGA布局布线软件提供实现支持。

综合的时间，与FPGA工程大小有关，工程越复杂，时间则越长。

5、综合后仿真

综合后仿真，主要是检查综合结果是否和原设计一致，但这个仿真很耗时和耗资源，一般可以跳过这个仿真，不如直接上板调试来的靠谱

6、实现与布局布线

这步是FPGA设计流程中非常重要的一步，可以将综合生成的逻辑网表配置到具体的FPGA芯片，同时也是耗时特别长的一个阶段。

布局布线根据时序约束条件，以及芯片内部各个逻辑单元的布局结构，通过连线资源，将逻辑网表中的硬件原语和底层单元合理地配置到芯片内部的固有硬件结构上，这部分往往需要在速度优化和面积优化之间找平衡。

可以在开发软件上，设置实现和布局布线策略，一般情况下使用默认设置即可。

7、 时序仿真

时序仿真，也称为后仿真，主要检测布局布线后的电路是否有时序不满足的情况。这块一般用的少，建议直接略过这一步，上板调试更好。

8、上板调试

一般是通过JTAG在线下在bit文件到FPGA芯片中，接入实际的输入信号，在线实时测试，这里在第一次测试时，大概率会运行异常。

我们调试的时候，要保持耐心，要根据现象大胆推荐可能的原因，并将存在问题的模块信号，加入ILA，抓取实时信号出来分析，如果实在是没哟头绪，那就只要一个个模块排查，猜测可能的原因。

上板调试经验，需要不断积累，做项目越多，越熟练，注意总结和复盘。

推荐阅读：xilinx FPGA在线调试方法总结（vivado+ila+vio） - 知乎 (zhihu.com)

三、总结

FPGA设计流程包括分析设计需求、FPGA架构设计、HDL代码编写、逻辑综合、布局布线、仿真调试和生成比特流文件等步骤。这些步骤并不是一次完成的，可能需要多次迭代，反复编译和调试，才能完成项目。当然了项目经验需要不断积累的，多思考，多总结，才能进步。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-849376.html

到了这里，关于FPGA的基本开发流程的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处： 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请点击违法举报进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

分享到：
领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • Fpga开发笔记（二）：高云FPGA发开发软件Gowin和高云fpga基本开发过程

    Fpga开发笔记（二）：高云FPGA发开发软件Gowin和高云fpga基本开发过程

    若该文为原创文章，转载请注明原文出处 本文章博客地址：https://hpzwl.blog.csdn.net/article/details/135620590 红胖子网络科技博文大全：开发技术集合（包含Qt实用技术、树莓派、三维、OpenCV、OpenGL、ffmpeg、OSG、单片机、软硬结合等等）持续更新中… 上一篇：《Fpga开发笔记（一）：

    2024年01月16日
    浏览(55)
  • 02体验FPGA开发流程

    02体验FPGA开发流程

    标准的 FPGA 开发流程主要有以下几个步骤： 需求分析：做一个项目之前，首先需要对项目需求进行详细分析，弄明白项目所需要实现的功能 系统设计：根据项目所需的功能进行系统架构设计，架构设计主要是确定将系统分为子模块，模块之间数据流怎么走，控制流怎么走，

    2024年01月24日
    浏览(37)
  • SOC FPGA介绍及开发设计流程

    SOC FPGA介绍及开发设计流程

    目录 一、SoC FPGA简介 二、SoC FPGA开发流程 2.1 硬件开发 2.2 软件开发          SOC FPGA是在FPGA架构中集成了基于ARM的硬核处理器系统(HPS)，包括处理器、外设和存储器控制器。 相较于传统的仅有ARM处理器或 FPGA 的嵌入式芯片，SOC FPGA既拥有ARM处理器灵活高效的数据运算和事务

    2024年02月15日
    浏览(33)
  • Xilinx FPGA开发环境vivado使用流程

    Xilinx FPGA开发环境vivado使用流程

    第一步：点击Add Sources按钮 第二步：选择add or create design sources按钮，即添加设计文件 第三步：选择create file 文件新建完成后： 此时可以定义I/O端口，我们选择自己在程序中编写。 第四步：在编辑器中编写verilog程序 XDC文件里主要是完成管脚的约束，时钟的约束，以及组的约

    2024年02月03日
    浏览(49)
  • 【FPGA】Vivado开发流程（基于2018.3版本）

    【FPGA】Vivado开发流程（基于2018.3版本）

    基本流程：①设计定义 ②设计输入 ③分析综合 ④功能仿真 ⑤布局布线 ⑥分析性能   双击 Vivado图标即可启动 Vivado 软件。 ①Quick Start 组包含有 Create Project（创建工程） Open Project（打开工程）OpenExample Project（打开实例工程）。 ②Tasks 组包含有 Manage IP（管理 IP） Open Hardw

    2024年02月14日
    浏览(31)
  • 想学 fpga 开发该怎么入门？

    想学 fpga 开发该怎么入门？

    个人根据自己的一些心得总结一下fpga 需要掌握的基础知识，希望对你有帮助。 知识点： 1、数电（必须掌握的基础），然后进阶学模电， 2、掌握HDL（verilog或VHDL）一般建议先学verilog，然后可以学System Verilog和VHDL。 3、掌握FPGA设计流程/原理（推荐教材：FPGA权威指南、Altera

    2024年03月12日
    浏览(37)
  • 时序违例在FPGA开发流程的分析及解决，结合实际工程

    时序违例在FPGA开发流程的分析及解决，结合实际工程

    时序违例的解决可以分为几个阶段，布局前，布线前，布线后。我们从这几个阶段对时序违例进行分析以及提出解决方法。（参考ug1292和ug949）。时序违例包括建立时间违例和保持时间为例，主要关注建立时间违例，保持时间违例是由于组合逻辑太短和时钟偏移造成的，可以

    2024年02月12日
    浏览(35)
  • 【FPGA-DSP】第二期：DSP开发流程【全过程】

    【FPGA-DSP】第二期：DSP开发流程【全过程】

    目录 1. System Generator安装 1.1 system generator的安装 1.1.1 vivado安装System Generator 1.1.2  System Generator配置 1.3 启动 2. FPGA-DSP开发流程 2.1 FPGA-DSP 开发流程介绍 2.2 FPGA-DSP 实际开发流程 1. 软件启动  2. matlab编写 3. Simulink仿真  Simulink输入信号 乘法器   时延器 累加器 输出示波器设置

    2024年02月11日
    浏览(36)
  • FPGA_ZYNQ （PS端）开发流程（Xilinx软件工具介绍）

    FPGA_ZYNQ （PS端）开发流程（Xilinx软件工具介绍）

            针对不同的应用领域，Xilinx 公司设计开发了各种逻辑资源规模和集成各 种外设功能的Zynq SOC器件，包括专为成本优化的Zynq-7000平台，面向高性 能实时计算应用领域的 Zynq UltraScale+ MPSoC，面向射频通信的 ZynqUltraScale+ RFSoC，以及具备高度可扩展特性的自适应加速平台

    2024年01月16日
    浏览(53)
  • Vivado开发FPGA使用流程、教程 verilog（建立工程、编译文件到最终烧录的全流程）

    Vivado开发FPGA使用流程、教程 verilog（建立工程、编译文件到最终烧录的全流程）

    目录 一、概述 二、工程创建 三、添加设计文件并编译 四、线上仿真 五、布局布线 六、生成比特流文件 七、烧录 一、概述 vivado开发FPGA流程分为创建工程、添加设计文件、编译、线上仿真、布局布线（添加约束文件）、生成比特流文件、烧录等步骤，下文将按照这些步骤讲

    2024年02月09日
    浏览(25)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包，优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包