VHDL基础体会篇(一)

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作者:毛茏玮 / Saint
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VHDL基础体会篇(一)

Chapter1
电子设计设计自动化—EDA(Electronics Design Automation)
与硬件描述语言—HDL( Hardware Description Language)

Part1:
1.TOP-DOWN设计方法
EDA一般采用自顶向下的设计方法,也称正向设计。
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2.TOP-DOWN设计方法的特点
(1)由于四个阶段都有仿真–行为级仿真,RTL仿真,逻辑综合仿真,后仿真。系统设计在早期就能发现设计问题并及时解决问题。
(2)自动化:第三阶段逻辑综合和第四阶段物理实现皆可以用EDA软件自动实现。

3.TOP-DOWN的优势:
(1)提高设计一次成功率。
(2)大大缩短系统设计周期。
(3)易于系统规划和项目管理。
(4)设计效率提高。
(5)通过设计共享,避免重复设计。
4.FPGA/CPLD与ASIC两种物理实现
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Part2:
1.硬件描述语言(HDL)
HDL的生命力在于用它描述的实体的程序,即能被仿真,又能被综合。通过仿真可验证设计的正确性;通过综合,抽象的设计描述将自动地自上而下转化为实在的物理设计-逻辑图,电路图直至FPGA或ASIC版图。

2.VHDL的特点:
VHDL(Very High Speed integrated circuit Hardware Description Language)超高速集成电路硬件描述语言
(1)通用性好,支持面广。
(2)重用性好,与具体的工艺无关。
(3)可靠性高。
(4)从抽象角度描述电子实体行为能力强。

3.由HDL形成的第三种新方式:IP核(Intellectual Property Core)知识产权核
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(1)软核通过仿真加以验证,固核通过FPGA/CPLD加以硬件验证。
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(3)固核硬化可以在软件仿真以后,用FPGA/CPLD硬件测试来验证ASIC功能,这是因为FPGA/CPLD内部已经考虑了与ASIC相似的门级延迟和连线延迟。

(4)为什么说硬核价值最高,为什么要硬核软化?
在FPGA角度固核价值最高,在ASIC角度,硬核价值最高,因为硬核必须通过交换或出售才能实现价值最大化。在硬核的交换过程中,IP提供者通常以黑匣子的方式提供给使 用者,通过将硬核软化,即通过HDL对IP核进行行为级描述,使用该行为级描述时,既可以保护黑匣子里的具体内容,又能通过进行IP仿真。

(5)FPGA/CPLD在EDA设计中的作用:
①HDL程序通过FPGA/CPLD可以得到EDA设计的最 终产品,在产品数量较小时快速占领市场。
②HDL程序通过FPGA/CPLD验证可以形成 固核,具有一定的商业价值。
③HDL程序的FPGA/CPLD验证可以用于ASIC功能的验证。

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