FPGA基础知识培训

北京青翼凌云科技有限公司研发部FPGA基础培训教程为您提供智能嵌入式系统解决方案FPGA设计基础理论知识介绍FPGA硬件设计FPGA软件设计XilinxFPGA器件概述XilinxFPGA开发流程2006CMOS数字集成电路晶体管级、最底层的构成组合与时序逻辑单元门级电路、最基本的组成单元半导体存储器数字系统的核心构成2006触发器（Flip-Flop）与锁存器(latch)(a)CLKDQnextQnextQ0X001X1X011X0XX1011001100110(b)CLKDQQ(c)EDQQEDQQDCLKQQFF1FF2QQDnextQnextQQD10XX0110QQD(a)(b)(c)图基本的D-Latch图基本的D-Flip-Flop两者的优点与缺点？2006FPGA与CPLD/EPLDASIC专用集成电路ASSP专用标准产品异构多处理系统2006几种典型数字系统之间FPGA与CPLD的区别与联系以及应用场景？FPGA与ASIC的区别与联系以及应用场景？ASIC与ASSP的区别与联系以及应用场景？ASIC与ASSP未来的发展方向？异构多处理系统的优势何在？可编程器件与DSP（MPU）的区别？可编程器件与ARM（MCU）的区别？可编程器件与GPU的区别？2006专业术语IP（IntellectualProperty）核即知识产权，是一段具有特定电路功能的硬件描述语言程序软核（SoftCore）用HDL语言建立的数字系统模型固核（FirmCore）用HDL建模和综合后生成的网表硬核（HardCore）对功率、体积和性能进行了优化，并映射至特定的工艺。具体实例包括已完成布局布线的网表，以特定工艺库或全定制物理布图，或两者之组合。网表（netlist）是一个电路的雏形、电路之间硬件的连接形式综合就是在所给的标准单元库和设计约束的前提下，将对电路的HDL高级语言描述，转化成优化过的门级网表的处理过程2006Verilog的抽象系统级(system)用高级语言对电路模块的外部性能进行设计和描述算法级(algorithmic)用高级语言结构设计算法RTL级(RegisterTransferLevel)描述数据在寄存器之间流动和如何处理这些数据门级(gate-level)描述逻辑门以及逻辑门之间的连接开关级(switch-level)描述器件中三极管和储存节点以及它们之间连接20062006通用系统平台芯片选型功能、性能、接口、资源评估接口预验证高速接口、存储器接口原理设计电源设计、时钟设计、复位设计、接口设计、加载硬件调试在线调试2006通用系统平台FPGA的电源设计功耗估计、模拟与数字电源、上电与掉电时序FPGA的时钟设计时钟源选择、内部时钟单元、Jitter与skewFPGA的复位设计全局复位、看门狗、同步与异步复位FPGA的加载设计加载方式、加载顺序、加载时间FPGA的接口设计加载接口、存储器接口、高速接口、电源监控接口2006通用系统平台设计方法的种类原理图设计方法、硬件描述语言设计方法设计思想自顶向下、模块化设计设计流程需求分析、模块划分、设计输入、综合优化、时序收敛设计技巧模块复用、面积与速度的互换、流水线、乒乓操作软件设计的几大难点异步跨时钟域的处理异步设计与亚稳态高速设计中的时序收敛大规模逻辑设计的总体架构大规模逻辑设计中的模块划分大规模逻辑设计中的接口互联大规模逻辑设计中的资源优化大规模逻辑设计中的执行效率FPGA设计的时序分析软件设计的几大难点异步跨时钟域的处理异步设计与亚稳态高速设计中的时序收敛大规模逻辑设计的总体架构大规模逻辑设计中的模块划分大规模逻辑设计中的接口互联大规模逻辑设计中的资源优化大规模逻辑设计中的执行效率FPGA设计的时序分析FPGA设计的接口互联产生原因FPGA软件设计之时序分析静态时序影响程度动态时序周期约束时序约束边沿约束延时约束时序分析关键词：建立时间保持时间设计必要性产生原因影响程度设计必要性解决问题：板级互联FPGA软件设计之接口互联板级接口拓扑结构：星型、树型、网型、交换型Chip级接口接口协议：PLB、Wishbone、AXI模块接口解决问题：模块间互联拓扑结构：交换型、点对点型接口互联关键词：PLB总线wishbone总线AXI总线接口类型：PCI/PCIE、Ethernet等解决问题：芯片级互联拓扑结构：主从型、点对点型接口类型：SRIO、LVDS、bus型28nm工艺节点45nm工艺节点65nm工艺节点Spartan-3Virtex-2Virtex-4Virtex-5Spartan-6Virtex-67系列16nm工艺节点90nm工艺节点军品级军品级2006Xilinx的65纳米工艺节点Virtex-5系列FPGAVirtex-5LX系列：高性能通用逻辑系列Virtex-5LXT系列：具有高速串行连接功能高性能逻辑Virtex-5SXT系列：具有高速串行连接功能高性能信号处理应用Virtex-5FXT系列：具有高速串行连接功能高性能嵌入式系统应用2006通用系统平台Xilinx的45纳米及其以下工艺节点FPGA2006通用系统平台Xilinx的45纳米及其以下工艺节点FPGA常用型号：LX45/75T常用型号：325T常用型号：690T2006通用系统平台Xilinx的ZYNQMPSoC可以实现异构多处理，具有更高的集成性、可靠性、保密性和智能性2006通用系统平台Xilinx的ZYNQMPSoC可以实现异构多处理，具有更高的集成性、可靠性、保密性和智能性常用型号：7Z0452006关键词：仿真（Modelsim/ISM）、开发（ISE）、调试（Chipscope）综合、实现、布局布线功能仿真：测试激励、可综合HDL前仿真（功能仿真）静态时序分析（STA）在线调试（Chipscope）固化配置文件调试：cdc、icon/ila/vio2006信号窗口波形窗口源文件窗口处理子窗口脚本子窗口工作区子窗口20062006文件窗口波形窗口2006并行执行的编程思想，区别于顺序执行软硬件结合的思维方式，区别于软件编程时序收敛的基本条件模块化的设计思想，可复用性稳健性的终极目标FPGA设计经验分享：为您提供智能嵌入式系统解决方案THANKYOU！