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FPGA中布局布线后仿真的实现算法

作 者: 臧睿
导 师: 段振华
学 校: 西安电子科技大学
专 业: 计算机软件与理论
关键词: 查找表 现场可编程门阵列 时序分析 后仿真
分类号: TN791
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 62次
引 用: 0次
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内容摘要


本文提出了一种基于LUT的FPGA的时序分析方法和后仿真设计方案,并予以实现。在时序分析阶段,从FPGA芯片结构和电路的布线信息中抽象出时序节点和时序边来构造时序图,根据时序图计算电路可达节点间的延时和关键路径,配合图形界面打印出电路各个输入输出之间的延时信息并高亮显示其路径。这样就解决了布局布线后无法得到电路的详细延时值的问题,为布局布线后的仿真提供了必不可少的时序信息。在后仿真阶段,设计了一个P-Sim后仿真器。P-Sim后仿真器在操作时通过读取多个文件获得布局布线后的各种连接信息和其它电路底层信息,包括各基本单元的查找表项值,采用逆序递推的算法实现仿真,最后生成一个后仿真波形文件,然后通过波形分析器查看波形,以进一步验证电路的时序信息和逻辑功能。经过多个实际电路的验证,程序执行效果良好,并能保证正确性和一定的稳定性。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章 绪论  7-11
  1.1 引言  7-8
  1.2 课题来源  8
  1.3 研究背景和研究意义  8-10
  1.4 论文内容及章节安排  10-11
第二章 FPGA结构及在布局布线中的建模  11-23
  2.1 FPGA基本结构  11-16
    2.1.1 逻辑模块  12-14
    2.1.2 I/O模块  14
    2.1.3 连资源  14-16
  2.2 FPGA结构参数化建模方法  16-21
    2.2.1 逻辑模块建模  17-18
    2.2.2 I/O模块建模  18-19
    2.2.3 互连资源建模  19
    2.2.4 建模中的延时信息  19-21
  2.3 本章小结  21-23
第三章 布局布线后的时序分析  23-39
  3.1 布局布线后的时序信息  24-27
  3.2 时序图  27-31
    3.2.1 时序图结构  27-28
    3.2.2 创建时序图  28-30
    3.2.3 时序图的层次性  30-31
  3.3 时序分析的算法  31-36
    3.3.1 可达节点延时计算  31-34
    3.3.2 关键路径时序分析  34-36
  3.4 实验结果  36-38
  3.5 本章小结  38-39
第四章 布局布线后仿真  39-55
  4.1 FPGA仿真简介  39-40
  4.2 前仿真回顾  40-43
    4.2.1 前仿真实现方案  40-41
    4.2.2 相关文件格式介绍  41-43
  4.3 后仿真设计及实现  43-53
    4.3.1 后仿真总体设计  44-47
    4.3.2 核心算法介绍  47-49
    4.3.3 补充  49-53
  4.4 实验结果  53-54
  4.5 本章小结  54-55
第五章 结论与展望  55-57
  5.1 本文总结  55
  5.2 前景展望  55-57
致谢  57-59
参考文献  59-61
作者在读期间研究成果  61-63
附录A 论文中相关文件  63-66

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 数字电路 > 逻辑电路
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