【2019年整理】华为_FPGA设计流程指南

FPGA设计流程指南

前言

本部门所承担的FPGA设计任务主要是两方面的作用：系统的原型实现和ASIC的原型验证。编写本流程的目的是：

? 在于规范整个设计流程，实现开发的合理性、一致性、高效性。 ? 形成风格良好和完整的文档。

? 实现在FPGA不同厂家之间以及从FPGA到ASIC的顺利移植。 ? 便于新员工快速掌握本部门FPGA的设计流程。

由于目前所用到的FPGA器件以Altera的为主，所以下面的例子也以Altera为例，工具组合为 modelsim + LeonardoSpectrum/FPGACompilerII + Quartus，但原则和方法对于其他厂家和工具也是基本适用的。

目 录

1. 基于HDL的FPGA设计流程概述 ........................................................................................... 1

1.1 设计流程图 ........................................................................................................................ 1 1.2 关键步骤的实现 ................................................................................................................ 2

1.2.1 功能仿真 ................................................................................................................. 2 1.2.2 逻辑综合 ................................................................................................................. 2 1.2.3 前仿真 ..................................................................................................................... 3 1.2.4 布局布线 ................................................................................................................. 3 1.2.5 后仿真（时序仿真） ............................................................................................. 4

2. Verilog HDL设计 ......................................................................................................................... 4

2.1 编程风格（Coding Style）要求 ....................................................................................... 4

2.1.1 文件 ......................................................................................................................... 4 2.1.2 大小写 ..................................................................................................................... 5 2.1.3 标识符 ..................................................................................................................... 5 2.1.4 参数化设计 ............................................................................................................. 5 2.1.5 空行和空格 ............................................................................................................. 5 2.1.6 对齐和缩进 ............................................................................................................. 5 2.1.7 注释 ......................................................................................................................... 5 2.1.8 参考C语言的资料 ................................................................................................ 5 2.1.9 可视化设计方法 ..................................................................................................... 6 2.2 可综合设计 ........................................................................................................................ 6 2.3 设计目录 ............................................................................................................................ 6 3. 逻辑仿真 ...................................................................................................................................... 6

3.1 测试程序（test bench） .................................................................................................... 7 3.2 使用预编译库 .................................................................................................................... 7 4. 逻辑综合 ...................................................................................................................................... 8

4.1 逻辑综合的一些原则 ........................................................................................................ 8

4.1.1 关于LeonardoSpectrum ......................................................................................... 8 4.1.1 大规模设计的综合 ................................................................................................. 8 4.1.3 必须重视工具产生的警告信息 ............................................................................. 8 4.2 调用模块的黑盒子（Black box）方法 ............................................................................ 8 参考 ................................................................................................................................................ 10 修订纪录......................................................................................................................................... 10

1. 基于HDL的FPGA设计流程概述

1.1 设计流程图

（1）设计定义 （2）HDL实现 （3）功能仿真 逻辑仿真器 （4）逻辑综合 逻辑综合器 （5）前仿真 逻辑仿真器 （6）布局布线 FPGA厂家工具 （8）静态时序分析 （7）后仿真 逻辑仿真器 （9）在系统测试

说明：

? 逻辑仿真器主要指modelsim，Verilog-XL等。

? 逻辑综合器主要指LeonardoSpectrum、Synplify、FPGA Express/FPGA Compiler等。 ? FPGA厂家工具指的是如Altera的Max+PlusII、QuartusII，Xilinx的Foundation、

Alliance、ISE4.1等。