用于FPGA的多层次集成设计系统的设计与实现
2012-11-26韩小炜张倩莉吴利华张国全刘贵宅郭旭峰李建忠刘忠立
张 峰,李 艳,韩小炜,李 明,张倩莉,陈 亮,吴利华,张国全,刘贵宅,郭旭峰,杨 波,赵 岩,王 剑,李建忠,于 芳,刘忠立
中国科学院微电子研究所,北京100029
现场可编程门阵列 (field programmable gate array,FPGA)通过软件编程对硬件结构和工作方式进行重构,从而使硬件设计如同软件设计一般便捷.这极大地改变了传统的数字系统设计观念、过程和方法.随着新一代FPGA芯片工艺和设计方法的进步,以及新的应用领域和市场需求的变化,电子设计自动化(electronic design automation,EDA)技术亦有长足发展,总趋势可概括为:跨越器件类型,跨越公司界限,设计理念日益人性化,越来越高的优化水平,越来越快的仿真速度,越来越高的仿真精度及完备的分析验证手段.一体化的工具使用户受益于一个统一的用户界面,避免了在不同的工具间进行数据转换等繁琐操作.目前,各大EDA工具供应商分别推出了集成众多工具在内的一体化设计工具,如 Xilinx公司的 ISE和 Altera公司的Quartus II,国内亦有京微雅格(原雅格罗技,Agate Logic)的Primace EDA软件、北京飘石科技有限公司(Uptops)的FPGA开发系统HqFpga和复旦大学的FDE等.但是上述集成开发平台都侧重在FPGA的开发应用,不具有FPGA芯片设计方面的功能.
本研究设计开发出一套用于FPGA的多层次集成设计系统 (versatile design system,VDS).该系统除具有电路设计功能外,还集成了芯片生成、系统级设计及芯片和应用的仿真验证等功能,集成度高.其中,全自动芯片生成功能可帮助用户快速设计适于自用的FPGA,大幅降低芯片开发难度,提升开发效率.VDS集成了具有导航功能的……