传统FPGA设计流程简介

1、中国“胸痛中心”设计理念及建设流程简介北大医疗鲁中医院医务部,第一部分：“胸痛中心”设计理念,初识胸痛,2018/10/1 Shanghai Chest Hospital,对胸痛认识不足： 麻痹大意有病不治 自以为是随便服药 耽误时机懊悔莫及,认识从这里开始： 胸痛是一种症状，引起胸痛的疾病有50余种 胸痛为急诊就诊的第二大常见原因,急性心梗救治：技术可以改变预后？, 1960s 保守治疗 院内死亡率 30,1960s CCU 院内死亡率 15,1980s 溶栓治疗 院内死亡率 10%,1990s PCI 院内死亡率 5,冠心病死亡率持续上升,20022014年城乡地区冠心病死亡率变化趋势,20022014年。

2、管理业务流程简介与流程图的设计,战 略,信 息 技 术,业 绩 评 估,流 程,组 织 架 构,环,环,市,场,境,境,业,行,什么是流程？,在影响企业发展的诸多环节中中，高效率的流程是一个不可或缺的强有力的推动要素,清楚定义的客户（内部或外部） 明确的目标 逻辑合理、依序排列的活动 对工作有重大影响的决策点 明确的输入和输出 合理的权责设计，每个动作都有相关的人为结果负责,流程是一系列相互联系的管理业务活动，通过执行这些活动可达到期望的管理或业务成果,产品定价 渠道管理 年度预算管理,企业的5年发展规划 产品定位 人力资源原则的确定。

3、产品结构设计,产品开发流程,设计部客户收到客户资料 首先收到客户资料包括如下内容：产品开发计划，产品功能性能介绍，初步设计示意图，基本材料结构说明。 设计部审核 工程分析 检查所有资料并且分析，是否有冲突或者需要追加资料做补充。然后拟定多种设计方案，以及拆分合理的结构装配，材料选择，安全标准，功能要点。 开发 设计 外形设计结构设计功能介绍 平面设计立体设计（Pro/E）动作模拟 材料选择零件拆分安全标准 配色设计整体装配说明包装设计, 设计完成 客户审核 设计改良 CNC-加工样板制造SLA-加工 模具结构图模具设计模具加。

4、1.3.5嵌入PowerPC405微处理 器的FPGA设计流程,1.PowerPC405的使用方式,Xilinx公司的Virtex -Pro系列器件内嵌高性能的 32位RISC内核PowerPC405。在Virtex -Pro系列器件中，PowerPC405主要有两种使用方式：1. 深埋式应用2. 复杂嵌入式应用,1. 深埋式应用,深埋式应用如图1.3.5所示，PowerPC405仅使用FPGA内部的BlockRAM，不与FPGA外部资源发生直接联系，不需要实时操作系统和外界接口。PowerPC405的深埋式应用比较适合于FPGA内部复杂逻辑控制、数据包处理等场合。,图1.3.5 PowerPC405深埋式应用,2. 复杂嵌入式应用,复杂嵌入式应用如图1.3.6所。

5、实验硬件环境 SPARTAN 3FPGA芯片 FPGA专用PROM芯片 VGA接口 RS 232接口 DA转换 LCD液晶显示器 扩展IO口 50MHz晶振 高速扩展IO口 JTAG下载电缆接口 电源插座 滑动开关 鼠标 键盘接口 USB端。

6、1.3.5嵌入PowerPC405微处理 器的FPGA设计流程,1.PowerPC405的使用方式,Xilinx公司的Virtex -Pro系列器件内嵌高性能的 32位RISC内核PowerPC405。在Virtex -Pro系列器件中，PowerPC405主要有两种使用方式：1. 深埋式应用2. 复杂嵌入式应用,1. 深埋式应用,深埋式应用如图1.3.5所示，PowerPC405仅使用FPGA内部的BlockRAM，不与FPGA外部资源发生直接联系，不需要实时操作系统和外界接口。PowerPC405的深埋式应用比较适合于FPGA内部复杂逻辑控制、数据包处理等场合。,图1.3.5 PowerPC405深埋式应用,2. 复杂嵌入式应用,复杂嵌入式应用如图1.3.6所。

7、IC设计流程简介,2009.10.20,主题,前端设计 后端设计 流片 封测,前端设计,设计流程 需求分析 概要设计 详细设计 编码 设计规则检查 功能验证 综合，BSD和扫描链插入，形式验证，时序分析 时序验证,前端设计,EDA工具 仿真:VCS, Verilog-XL,NC-Verilog,Modelsim 综合:DC 时序分析:PT 形式验证:Formality 设计规则检查:Nlint,Leda,前端设计,设计关键点 合理的模块划分，明确的接口定义 先文档后编码 统一的设计语言 良好的编码风格 可测性设计:在设计早期充分考虑 交叉检查：设计人员检查他人设计 阶段性设计讨论及审核 设计复用,前端设计,验。

8、内存产品设计流程,必须采用高速数字电路设计原理,定义：数字电路的工作频率在达到45MHZ50MHZ时，并且此工作频率的电路分量占整个电子系统一定的份量，我们称这样的电路为高速电路,如我们的各种内存产品中的时钟频率和数据频率都达到了如下的级别：,影响高速信号的几个原因：,（1）产生传输线效应，包括特征电阻等电气特性，信号以电磁场的形式在信号层面和参考层面之间传播。 （2）寄生了电容和电感效应，并孳生了其他如电磁干扰(EMI)等不良影响.（3） 过近的传输线间容易产生容性串绕，电流通过一根信号线耦合到另一根信号线上，影响信号。

9、第3章 FPGACPLD设计流程,原理图/VHDL文本编辑,综合,FPGA/CPLD 适配,FPGA/CPLD 编程下载,FPGA/CPLD 器件和电路系统,时序与功能 门级仿真,1、功能仿真 2、时序仿真,逻辑综合器,结构综合器,1、isp方式下载 2、JTAG方式下载 3、针对SRAM结构的配置 4、OTP器件编程,功能仿真,应用FPGA/CPLD的EDA开发流程:,3.1 FPGACPLD设计流程,方案论证与系统级构建 独立于硬件的系统行为评估和设计。系统仿真：包括系统级的硬件设计与仿真，软件设计与仿真,现代电子系统设计流程,将硬件系统设计文件转换成可综合（RTL）硬件描述语言（HDL）。进行功能仿真,将。

10、原理图 /VHDL文本编辑 综合 FPGA/CPLD 适配 FPGA/CPLD 编程下载 FPGA/CPLD 器件和电路系统 时序与功能 门级仿真 1、功能仿真 2、时序仿真 逻辑综合器 结构综合器 1、 isp方式下载 2、 JTAG方式下载 3、针对 SRAM结构的配置 4、 OTP器件编程 功能仿真 1、 FPGA CPLD设计流程 应用 FPGA/CPLD的 EDA开发流程 : 1.1 设计输入 (原理图 HDL文本编辑 ) 1. 图形输入 图形输入 原理图输入 状态图输入 波形图输入 2. HDL文本输入 1.1 设计输入 (原理图 HDL文本编辑 ) 这种方式与传统的计算机软件语言编辑输入基本一致 。 就是将使用了某种硬件描述语。

11、第2章 FPGA设计流程,2.1 Quartus设计流程概述 2.2 设计输入 2.3 设计约束和分配 2.4 设计综合 2.5 布局布线 2.6 基于模块的设计 2.7 仿真 2.8 时序分析 2.9 时序逼近 2.10 用Quartus完成FPGA设计的实例,2.1 Quartus设计流程概述Altera Quartus设计软件提供完整的多平台设计环境，能够直接满足特定的设计需要，为可编程芯片系统提供全面的设计工具。Quartus软件含有FPGA和CPLD设计所有阶段的解决方案。Quartus的主要设计流程如图2.1所示。,图2.1 Quartus的设计流程,Quartus为设计流程中每一个阶段提供的主要工具和功能如下。1) 设计输入(De。

12、水煮FPGA,传统FPGA设计流程简介,Field Programmable Gate Array可编程逻辑器件适合高密度，复杂时序逻辑供应商： Xilinx、Altera、Actel、Lattice、Quicklogic,FPGA?,FPGA结构,可编程IO 可编程逻辑单元LUT（查找表）寄存器 布线全局线（低Skew、强驱动）普通互连（长、短）专用进位链 内嵌功能单元PLL/DLLRAMDSPSERDES,XC3S50 overview,IOB,Lan (global、short、long),RAM&DSP,DCM,Switch box,CLB,XC3S50 CLB overview,LUT,Register,进位链,电路设计 功能仿真 综合 综合后仿真 布局布线 布局布线后仿真 板级仿真（optional） 加载配置，在。