字系統(tǒng)設(shè)計(jì) 名： 李斯昀 學(xué) 號(hào)： 專(zhuān) 業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 指導(dǎo)教師： 金之誠(chéng) 2007 年 5 月華 東 師 范 大 學(xué) 信 息 學(xué) 院 電 信 專(zhuān) 業(yè) 學(xué)士 畢 業(yè) 論 文 華東師范大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 字系統(tǒng)設(shè)計(jì) 錄 摘 要 . I I 第一章 引 言 . 3 字系統(tǒng)定義 . 3 統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)方法概述 . 3 代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)方法 . 4 文的組織結(jié)構(gòu) . 5 第二章 現(xiàn) 場(chǎng)可編程門(mén)陣列 述 . 6 . 6 . 6 I 構(gòu)架 . 6 I I/O 支持 . 7 端 I/O 標(biāo)準(zhǔn) . 7 分 I/O 標(biāo)準(zhǔn) . 8 . 8 行配置芯片 . 9 結(jié) . 9 第三章 件概述 . 10 介 . 10 性 . 10 進(jìn)式增強(qiáng)編譯特性 . 10 統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì) . 10 設(shè)計(jì)周期的早期就對(duì) I/O 引腳進(jìn)行分配和確認(rèn) . 11 率分析優(yōu)化 . 11 儲(chǔ)器編譯器 . 11 I 綜合 . 11 局與布線 . 12 為快速的時(shí)序逼近 . 12 小化的編譯時(shí)間 . 12 計(jì)的原理圖描述 . 13 證與仿真 . 13 結(jié) . 14 第四章 數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) . 15 用不同方法實(shí)現(xiàn)同一個(gè)模塊對(duì)系統(tǒng)資源占用的討論 . 15 種設(shè)計(jì)方法對(duì)比 . 15 譯后 D 觸發(fā)器占用資源的對(duì)比 . 16 譯后的 圖 . 17 序仿真對(duì)比 . 18 腳配置 . 20 者走線對(duì)比 . 20 于 數(shù)字移相信號(hào)發(fā)生器的 計(jì) . 21 出頻率測(cè)量 . 22 相角度測(cè)量 . 23 華東師范大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 字系統(tǒng)設(shè)計(jì) 資源占用情況 . 25 片布線及存儲(chǔ)區(qū)占用情況情況如圖 4示， . 26 用說(shuō)明 . 26 率計(jì)設(shè)計(jì) . 27 計(jì)要 求 . 27 量頻率方法概述 . 27 統(tǒng)模塊化分及介紹 . 27 用方法 . 32 關(guān)測(cè)試結(jié)果 . 32 第五章 總結(jié)與展望 . 36 結(jié) . 36 一步的工作 . 36 參考文獻(xiàn) 37 附錄一 所構(gòu)建的電平轉(zhuǎn)換電路 . 38 致 謝 . 40 (此目錄由 動(dòng)生成。 正文中的各類(lèi)標(biāo)題只須更改內(nèi)容，不要更改格式。最后在本頁(yè)中右擊上方的目錄區(qū)域，選擇“更新域”命令 ，并設(shè)置字體格式 ：中文宋體，英文 ) 華東師范大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 字系統(tǒng)設(shè)計(jì) 要 （這里寫(xiě)論文摘要， 要求概括地表述論文的研究背景、目的、研究方法、研究重點(diǎn)、結(jié)果和主要結(jié)論 。字?jǐn)?shù)一般在 300） 近年來(lái)， 微電子技術(shù)迅速發(fā)展，芯片集成度越來(lái)越高 ，使得原來(lái)由許多 成的數(shù)字系統(tǒng)能夠 集成在一個(gè)單片硅片上，減少了系統(tǒng)體積，設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了系統(tǒng)的效率?，F(xiàn)代電子技術(shù)的核心趨向于基于計(jì)算機(jī)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，即 術(shù)。目前，傳統(tǒng)的數(shù)字設(shè)計(jì)方法幾經(jīng)趨于劣勢(shì)。 本文討論了傳統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)代基于硬件描述語(yǔ)言的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)及其兩種方法的對(duì)比，提出了一些 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì) 教學(xué)上 改進(jìn)的建議 。 本文 還 通過(guò)對(duì) 研究，結(jié)合 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 中的一些設(shè)計(jì)思想和硬件描述語(yǔ)言的特點(diǎn)， 將原來(lái)數(shù)字系統(tǒng)教程中利用多片 成的一些數(shù)字系統(tǒng)，通過(guò)電路圖，硬件描述語(yǔ)言，或則兩 者綜合設(shè)計(jì)的方法，在 實(shí)現(xiàn)。 并且討論 了 在 設(shè)計(jì)一個(gè)相同的模塊 時(shí) ，采用電路原理圖輸入和采用硬件描述語(yǔ)言輸入，對(duì) 源的占用情況 。 關(guān)鍵詞： 數(shù)字系統(tǒng) 設(shè)計(jì) ， 子專(zhuān)業(yè) 2007 年學(xué)士畢業(yè)論文 In of C by be in a of in of to on of a of It of of C or to of of a of of of （注意： 英語(yǔ)中沒(méi)有。、等標(biāo)點(diǎn)，英語(yǔ)中的標(biāo)點(diǎn)均為半角， 中文中不能用 . 作句號(hào)） 華東師范大學(xué)信息學(xué)院 電信專(zhuān)業(yè) 2007 年學(xué)士畢業(yè)論文 3 第一章 引 言 字系統(tǒng) 定義 數(shù)字系統(tǒng)的定義：數(shù)字系統(tǒng)是僅僅用數(shù)字來(lái)“處理”信息以實(shí)現(xiàn)計(jì)算和操作的電子網(wǎng)絡(luò)。 數(shù)字系統(tǒng)的任務(wù)： 1. 將現(xiàn)實(shí)世界的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字網(wǎng)絡(luò)可以理解的二進(jìn)制“語(yǔ)言”。 2. 僅用數(shù)字 0 和 1 完成 所要求的計(jì)算和操作。 3. 將處理的結(jié)果以 人 們可以理解的方式返回給現(xiàn)實(shí)世界。 統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì) 教學(xué) 方法 概述 傳統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法定義： 傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)是采用真值表、卡諾圖、邏輯表達(dá)式、狀態(tài)圖、狀態(tài)表等描述邏輯問(wèn)題的方法設(shè)計(jì)的，這種設(shè)計(jì)方法對(duì)輸入、輸出變量的個(gè)數(shù)非常敏感，適用于小規(guī)模數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 傳統(tǒng)數(shù)字電路設(shè)計(jì)教學(xué)中，往往講的是利用通用數(shù)字邏輯芯片，通過(guò)連線等基本手段，設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)。 采用這種傳統(tǒng) 的 設(shè)計(jì)方法的弊端： 1若采用真值表的方法，則變量數(shù)目較多，若真值表上的邏輯不太常見(jiàn)，則有可能耗費(fèi)大量的時(shí)間 在在真值表到邏輯原理圖的轉(zhuǎn)換上?？赡懿捎脭?shù)量較大的邏輯芯片。 2采用邏輯表達(dá)式的方法，只能適用于 I/O 變量比較少的情況，倘若要設(shè)計(jì)相對(duì)比較大型的數(shù)字系統(tǒng)，則邏輯表達(dá)式會(huì)非常繁瑣，使得設(shè)計(jì)效率降低。 3 若采用卡諾圖設(shè)計(jì)，若輸入變量少還可以接受，若輸入變量達(dá)到 8 個(gè)以上的話，則設(shè)計(jì)耗時(shí)會(huì)相當(dāng)長(zhǎng)，而且正確性 往往得不到保證 。 在 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)中 的弊端： 所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，器件間 的連接基本上是通過(guò)插線來(lái)完成的，由于插線沒(méi)有屏蔽外界電磁干擾和串?dāng)_，且插線也有可能由于擺放時(shí)類(lèi)似線圈模樣，也有可能產(chǎn)生電磁波形成干擾。 由于 采用通用邏輯芯片進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因此需要考慮所采用芯片的封裝，引腳定義使用電平等等，由于通用邏輯芯片的種類(lèi)也比較多，除非記憶力特別好，否則還是會(huì)用比較多的時(shí)間來(lái)查數(shù)據(jù)手冊(cè)，降低了設(shè)計(jì)的效率。 在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方中，仿真和調(diào)試通常只能在后期進(jìn)行，因?yàn)榉抡婧驼{(diào)試的儀華東師范大學(xué)信息學(xué)院 電信專(zhuān)業(yè) 2007 年學(xué)士畢業(yè)論文 4 器一般為系統(tǒng)仿真器、示波器等，因此只有系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后才能仿真和調(diào)試。這樣，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)存在的問(wèn)題只有在后期才能發(fā)現(xiàn)。一旦考慮不周，修改很麻煩，甚至?xí)肮ΡM棄，不得不重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)，使設(shè)計(jì)的周期和成本都大大增加。 由于傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)方法所形成的硬件設(shè)計(jì)文 件主要是由若干電路圖組成的文件，倘若所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)較大，這樣的電路圖可能會(huì)有很多張， 如此多的電路圖的歸檔、閱讀、修改和使用都會(huì)帶來(lái)許多麻煩。 代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì) 教學(xué)方法 在電子系的 教學(xué)安排中，按照數(shù)字電路，微機(jī)原理，單片機(jī) 與嵌入式系統(tǒng) ，從學(xué)習(xí) 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng) 開(kāi)始，我們就開(kāi)始學(xué)習(xí)利用 和 合測(cè)試行動(dòng)小組 提出了邊界掃描測(cè)試 ） 接口 對(duì)芯片進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)一些的小型系統(tǒng)。而到了 于采用的是 雜可編程邏輯器件 )和 場(chǎng)可編程門(mén)陣列 ） ，其含有豐富的邏輯陣列，可以通過(guò) 件描述語(yǔ)言 ） 實(shí)現(xiàn)基本 的 門(mén)級(jí)電路，微機(jī)接口，單片機(jī) 與嵌入式系統(tǒng) （ ，而且大部分的 ，因此建議可以在數(shù)字電路，微機(jī)原理，單片機(jī)， 得學(xué)生能夠從一開(kāi)始就能接觸到當(dāng)前電子設(shè)計(jì)的一些前沿，通過(guò) 意有 創(chuàng)新的系統(tǒng)。 一 關(guān)于 合測(cè)試行動(dòng)小組 )是一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議，主要用于芯片內(nèi)部測(cè)試?，F(xiàn)在多數(shù)的高級(jí)器件都支持 準(zhǔn)的 線： 別為模式選擇、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線。 二 關(guān)于邊界掃描測(cè)試 邊界掃描測(cè)試（ 般采用 4線接口（在 5線接口中，有一條為主復(fù)位信號(hào)），用 級(jí)進(jìn)行測(cè)試的。這種測(cè)試可在器件正常工作時(shí)捕獲功能數(shù)據(jù)。器件華東師范大學(xué)信息學(xué)院 電信專(zhuān)業(yè) 2007 年學(xué)士畢業(yè)論文 5 的邊界掃描單元能夠迫使邏輯追蹤引腳信號(hào)，或是繳獲器件核心邏輯信號(hào)中 的 部分 數(shù)據(jù)。強(qiáng)行加入的測(cè)試數(shù)據(jù)串行移入邊界掃描單元，捕獲的數(shù)據(jù)串行移出并在器件外 對(duì) 不同 的 預(yù)期結(jié)果進(jìn)行比較。 該方法提供了一個(gè)串行掃描路徑，它能捕獲器件核心邏輯的內(nèi)容，或者測(cè)試遵守 關(guān)于 硬件描述語(yǔ)言 )進(jìn)行電路和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是當(dāng)前 傳統(tǒng)的原理圖輸入設(shè)計(jì)方法相比較，硬件描述語(yǔ)言更適合于規(guī)模日益增大的電子系統(tǒng)。它是邏輯綜合優(yōu)化的重要工具。硬件描述使得設(shè)計(jì)者在比較抽象的層次上描述設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部性，它突出的優(yōu)點(diǎn)是 :語(yǔ)言的公共可利用性、設(shè)計(jì)與工藝的無(wú)關(guān)性、寬范圍的描述能力，便于組織大規(guī)模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，便于設(shè)計(jì)的復(fù)用和繼承。日常最常用的硬件描述語(yǔ)言有 已經(jīng)成為 語(yǔ)言 在 1983年由美國(guó)國(guó)防部聯(lián)合1987年 12月成為 后不斷發(fā)展。且還支持同步電路、異步電路、為 為、功能、接口，成為現(xiàn)代 前流行的了作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主選描述語(yǔ)言外， 子設(shè)計(jì)的存檔、程序模塊的移 植、 樣擔(dān)任著不可或缺的角色。 關(guān)于 兩個(gè)軟件是由 中 一套 文的組織結(jié)構(gòu) 本文 先介紹了所采用的軟件和硬件的一些概況，接下來(lái)利用 件和硬件描述語(yǔ)言在 司的 I 實(shí)現(xiàn)了一些比較常用的數(shù)字系統(tǒng)，并且就其在教學(xué)上的應(yīng)用進(jìn)行了一定的探討。 華東師范大學(xué)信息學(xué)院 電信專(zhuān)業(yè) 2007 年學(xué)士畢業(yè)論文 6 第二章 現(xiàn)場(chǎng)可編 程門(mén)陣列 述 I 簡(jiǎn)介 司推出的 I 采用全銅層、低 K 值、 藝設(shè)計(jì)，裸片尺寸被盡可能最小的優(yōu)化。 其 采用 300 毫米晶圓，以 功的90藝技術(shù)為基礎(chǔ)， I 器件提供了 4,608 到 68,416 個(gè)邏輯單元（ 并具有一整套最佳的功能，包括嵌入式 18 比特 特乘法器、專(zhuān)用外部存儲(chǔ)器接口電路、 4入式存儲(chǔ)器塊、鎖相環(huán)（ 高速差分 I/O 能力。 性 I 器件擴(kuò)展了 成本敏感性、大批量應(yīng)用領(lǐng)域的影響力，延續(xù)了第一代 件系列的成功。 I 列的特性 見(jiàn)表 2件名 輯單元 4,608 8,256 18,752 33,216 50,528 68,416 （ 412 校驗(yàn)比特） 26 32 56 105 129 250 總比特?cái)?shù) 119,808 165,888 239,616 483,840 594,432 1,152,000 嵌入式 18 18 乘法器 13 18 26 35 86 150 2 4 4 4 4 最多用戶 I/O 引腳 142 182 315 475 450 622 差分通道 58 77 132 205 193 262 表 2I 列的特性 I 構(gòu)架 I 架構(gòu)包含超過(guò) 68K 個(gè)縱向排列邏輯單元 (嵌入式存儲(chǔ)器 塊、嵌入式乘法器和 鎖相環(huán)（ ，它們被 I/O 單元 (圍在中間（見(jiàn)圖 2高效互連、低歪斜的時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)在每個(gè)結(jié)構(gòu)之間提供時(shí)鐘和數(shù)據(jù)信號(hào)連接。 華東師范大學(xué)信息學(xué)院 電信專(zhuān)業(yè) 2007 年學(xué)士畢業(yè)論文 7 圖 2I 架 面積高效的 分組成圍繞在器件周?chē)?I/O 區(qū)，在消耗最小裸片面積的同時(shí)提供可觀的 I/O 能力。 I 器件支持大范圍的單端和差分 I/O 標(biāo)準(zhǔn)。如支持最高 805 收端）和 622 送端）的 。每個(gè) 個(gè)寄存器，用于實(shí)現(xiàn)雙倍數(shù)據(jù)速率（ 用，以及包含用于其他 I/線保持和可編程回轉(zhuǎn)速率的相關(guān)電路。多個(gè) I/O 區(qū)組裝在一起提供專(zhuān)用外部存儲(chǔ)器接口電路。這個(gè)電路簡(jiǎn)化了外部存儲(chǔ)器件的數(shù)據(jù)傳輸，包括 件。最大數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)到 333 167鐘 )。 I 器件兼容 式 1)。每個(gè)供多個(gè)從管腳到內(nèi)核的路徑，使器件滿足相關(guān)建立和保持時(shí)間。 I I/O 支持 I 器件支持多種單 端和差分 I/O 標(biāo)準(zhǔn)， 以及大量的接口和協(xié)議，給系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員提供了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性。 二 差分 I/O 標(biāo)準(zhǔn) 與單端 I/O 標(biāo)準(zhǔn)相比， I 器件的差分信號(hào)提供更好的噪音容限，產(chǎn)生更低的電磁干擾（ 并降低了功耗。其支持的包括 分 分 端 I/O 標(biāo)準(zhǔn) I 器件支持單端 I/O 標(biāo)準(zhǔn)，例如 東師范大學(xué)信息學(xué)院 電信專(zhuān)業(yè) 2007 年學(xué)士畢業(yè)論文 8 連接至板上其他器件 。當(dāng) 其他高級(jí)存儲(chǔ)器件如雙倍數(shù)據(jù)速率（ 件一起工作時(shí)，單端 I/O 標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)鍵因素。 分 I/O 標(biāo)準(zhǔn) 與單端 I/O 標(biāo)準(zhǔn)相比， I 器件的差分信號(hào)提供更好的噪音容限，產(chǎn)生更低的電磁干擾（ 并降低了功耗。其支持的包括 分 分 I 器件內(nèi)的鎖相環(huán) I 器件具備最多 4 個(gè)增強(qiáng)型鎖相環(huán)（ 提供先進(jìn)的時(shí)鐘管理能力，例如頻率合成、可 編程相移、外部時(shí)鐘輸出、可編程占空比、鎖定檢測(cè)、可編程帶寬、輸入時(shí)鐘擴(kuò)頻和支持高速差分輸入輸出時(shí)鐘信號(hào)。 I 器件的 2述了 I 的鎖相環(huán)的原理框圖。 圖 2相環(huán)原理框圖 I 供了時(shí)鐘合成能力，允許內(nèi)部時(shí)鐘在與輸入時(shí)鐘頻率不同的頻率下運(yùn)行。每個(gè) 夠提供最多達(dá) 3 個(gè)輸出時(shí)鐘，每個(gè)輸出時(shí)鐘的頻率可互不相同。 供 m 倍頻或 (n 數(shù)器 )比率的分頻，這里 m、 n 和數(shù)器可以是 1 到 32 中的任何整數(shù)。 華東師范大學(xué)信息學(xué)院 電信專(zhuān)業(yè) 2007 年學(xué)士畢業(yè)論文 9 行配置芯片 些器件在設(shè)計(jì)上提高效率，以最小的成本實(shí)現(xiàn)了高級(jí)功能。 配置器件價(jià)格低于一次可編程方案，能夠提供在系統(tǒng)可編程 (及重新編程功能，和其他配置方案相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 在價(jià)格敏感的大批量應(yīng)用中， 串行配置器件是 I 系列 想的配置器件。 串行配置器件使 配置器件能夠以最低的價(jià)格實(shí)現(xiàn)完整的可編程芯片系統(tǒng) (解決方案。 閃存訪問(wèn)等高級(jí)功能降低了成本，減小了面積，同時(shí)提高了 性能 。 I 設(shè)計(jì)軟件的高級(jí)設(shè)計(jì)特性進(jìn)一步簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程。 結(jié) 本章介紹了 司推出的 I，描述了這塊 特性，構(gòu)架， I/O 端口標(biāo)準(zhǔn)，鎖相環(huán)，及串行配置芯片，涵蓋了這款 大部分功能。華東師范大學(xué)信息學(xué)院 電信專(zhuān)業(yè) 2007 年學(xué)士畢業(yè)論文 10 第三章 件概述 介 款軟件 支持 件描述語(yǔ)言 (計(jì)輸入、圖形設(shè)計(jì)輸入方法以及集成的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)工具。 I 軟件將設(shè)計(jì)、綜合、布局布線和驗(yàn)證功能以及第三方 具無(wú)縫集成到一起。 是一款在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有較好口碑的 件。 性 計(jì)軟件充分發(fā)揮了 結(jié)構(gòu)化 效率和性能，提供多種設(shè)計(jì)特性，加速設(shè)計(jì)過(guò)程 。 進(jìn)式增強(qiáng)編譯特性 I 編譯增強(qiáng)特性為高密度 供最高效的增強(qiáng)設(shè)計(jì)方法。該易于使用的 編譯增強(qiáng)功能為業(yè)界首次實(shí)現(xiàn)，將設(shè)計(jì)編譯時(shí)間縮短了近 70，設(shè)計(jì)人員可以針對(duì)獨(dú)立的設(shè)計(jì)分區(qū)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)于沒(méi)有改動(dòng)的分區(qū)則保留其性能不變，從而提高時(shí)序逼近效率 統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì) 具。 您能夠快速、方便的構(gòu)建、評(píng)估嵌入式系統(tǒng)。 （ 1） 集成了來(lái)自 P。 （ 2） 在系統(tǒng)中生成自己的可重用定制元件 。 （ 3） 根據(jù)每個(gè)系統(tǒng)的需求 ，生成 建最佳互連架構(gòu) 。 （ 4） 輸出系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)組件 。 （ 5） 輸出生成系統(tǒng)基于存儲(chǔ)器映射和組成的定制軟件開(kāi)發(fā)套件（ 。 華東師范大學(xué)信息學(xué)院 電信專(zhuān)業(yè) 2007 年學(xué)士畢業(yè)論文 11 設(shè)計(jì)周期的早期就對(duì) I/O 引腳進(jìn)行分配和確認(rèn) I 軟件可以進(jìn)行預(yù)先的 I/O 分配和確認(rèn)的操作 (無(wú)論頂層的模塊是否已經(jīng)完成 )，這樣就可以在整個(gè)設(shè)計(jì)流程中盡早開(kāi)始印刷電路板（ 布線設(shè)計(jì)工作。同樣，設(shè)計(jì)人員可以在任何時(shí)間對(duì)引腳的分配進(jìn)行修改和確認(rèn)，無(wú)需再進(jìn)行一次設(shè)計(jì)編譯。軟件還提供各種分配編輯的功能，例如選擇多個(gè)信號(hào)和針對(duì)一組引腳同時(shí)進(jìn)行的分配修改等，所有這些都 進(jìn)一步簡(jiǎn)化了引腳分配的管理。 率分析優(yōu)化 戶 對(duì)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)功耗進(jìn)行精確的分析和優(yōu)化。 率分析功能生產(chǎn)詳細(xì)的報(bào)告，指明哪種器件結(jié)構(gòu)甚至是設(shè)計(jì)層次模塊消耗了最大的熱量。 儲(chǔ)器編譯器 用戶可以使用 I 軟件中提供的存儲(chǔ)器編譯器的功能對(duì) I 軟件的 本和后續(xù)版本都增加了針對(duì) 操作的基于現(xiàn)有設(shè)置的波形動(dòng)態(tài)生成功能。 I 綜合 件包括全面集成的系統(tǒng)綜合解決方案，且與業(yè)界領(lǐng)先的第三方綜合軟件供應(yīng)商的產(chǎn)品進(jìn)行了集成。 I 軟件攜手 第三方合作伙伴 讓設(shè)計(jì)人員在最短的時(shí)間內(nèi)通過(guò) I 集成綜合 (支持 993 和 987 標(biāo)準(zhǔn)，還支持 原理圖 ( 模塊設(shè)計(jì)文件 ) 設(shè)計(jì)輸入。 括高級(jí)綜合選項(xiàng)和編譯指示 ( 屬性 ) ，指導(dǎo)綜合過(guò)程獲得最佳結(jié)果。這些綜合選項(xiàng)包括 耗分析和優(yōu)化以及復(fù)用器等選項(xiàng)。 耗優(yōu)化選項(xiàng)控制對(duì)華東師范大學(xué)信息學(xué)院 電信專(zhuān)業(yè) 2007 年學(xué)士畢業(yè)論文 12 設(shè)計(jì)功耗的綜合優(yōu)化深度。復(fù)用器優(yōu)化選項(xiàng)利用 系結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，減小了 20 的器件面積占用，從而能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)在較小的器件中實(shí)現(xiàn)，從而節(jié)省了成本。 局與布線 為快速的時(shí)序逼近 I 軟 件的布局布線算法可以使用寄存器封裝、寄存器重定時(shí)、自動(dòng)邏輯復(fù)制以及所見(jiàn)即所得 (的重新綜合技術(shù)將更多的邏輯部件封裝入一個(gè)給定的器件內(nèi)，這樣既便是在很高的邏輯占用時(shí)都可以得到優(yōu)異的 I 軟件包括了一個(gè)時(shí)序和資源優(yōu)化顧問(wèn)工具，它基于當(dāng)前工程的設(shè)置和約束，提供有關(guān)優(yōu)化時(shí)序性能和資源利用的特定建議。這里提供了詳細(xì)的指令和鏈接，推薦用來(lái)實(shí)現(xiàn)該優(yōu)化特性。 I 漸進(jìn)式編譯功能為高密度 供了效率最高的漸進(jìn) 式設(shè)計(jì)方法。這一業(yè)界首創(chuàng)、使用方便的功能將設(shè)計(jì)編譯時(shí)間縮短了 70，使您能夠針對(duì)每個(gè)設(shè)計(jì)分區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，對(duì)其他分區(qū)不作改動(dòng)，保持其性能不變，從而縮短了時(shí)序逼近。 小化的編譯時(shí)間 I 軟件允許用戶可以根據(jù)設(shè)計(jì)的需要選擇布局布線器的設(shè)定，從而達(dá)到控制編譯時(shí)間的目的。用戶可以選擇的布局布線器的設(shè)定如圖 2 所列。 自動(dòng)布局布線）是開(kāi)始一個(gè)新工程時(shí)的默認(rèn)設(shè)置，如果設(shè)計(jì)在時(shí)序上的要求很容易被滿足，則可以選擇 項(xiàng)，編譯時(shí)間平均縮短 40%左右。用戶還可以自行輸入一個(gè)最小允 許的裕值，該值可以使 I 軟件在降低優(yōu)化努力程度之前，在用戶的時(shí)序約束之外再添加一個(gè)寬裕范圍，保證時(shí)序依然滿足。選擇 速布局布線）的選項(xiàng)可以平均提高 50的編譯速度，但是與此同時(shí)會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)性能平均降低 5到 10左右。最新的早期時(shí)序預(yù)測(cè)功能可以快速對(duì)設(shè)計(jì)時(shí)序進(jìn)行預(yù)測(cè)而不用進(jìn)行一次完整的布局布線過(guò)程。 華東師范大學(xué)信息學(xué)院 電信專(zhuān)業(yè) 2007 年學(xué)士畢業(yè)論文 13 計(jì)的原理圖描述 I 看器、狀態(tài)機(jī)查看器和技術(shù)映射查看器提供強(qiáng)大的功能來(lái)查看調(diào)試、優(yōu)化和約束輸入過(guò)程中的最初和最終映射綜合結(jié)果。 新的 I 軟件寄存器傳輸級(jí)（ 看器功能提供了一個(gè)針對(duì)設(shè)計(jì)的原理圖 看視圖，可用于在執(zhí)行后續(xù)的行為級(jí)仿真、綜合和布局布線等步驟之前分析設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。 看器允許設(shè)計(jì)人員瀏覽設(shè)計(jì)的層次，輕松地定位感興趣的特定節(jié)點(diǎn)，有助于調(diào)試和優(yōu)化。在 看器中選擇節(jié)點(diǎn)可以直接回溯到源設(shè)計(jì)文件。 狀態(tài)機(jī)查看器顯示設(shè)計(jì)中的有限狀態(tài)機(jī)，包括狀態(tài)機(jī)視圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表和狀態(tài)編碼表等?？梢允褂脿顟B(tài)機(jī)查看器在調(diào)試和優(yōu)化階段分析設(shè)計(jì)的狀態(tài)機(jī)。 可以使用技術(shù)映射查看器，在特定層面上調(diào)試后映射和后適配設(shè)計(jì)。這通過(guò)查看映射到 件基元的設(shè)計(jì)邏輯表征來(lái)實(shí)現(xiàn)。一旦進(jìn)行適配和時(shí)序分析后，用戶可以高亮顯示關(guān)鍵時(shí)序通路和時(shí)序信息，反向交叉探測(cè)設(shè)計(jì)源文件、平面布局編輯器和 I 芯片編輯器，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。 證與仿真 I 軟件提供最先進(jìn)的 結(jié)構(gòu)化 證支持。除了能夠與所有一流的第三方驗(yàn)證工具和方法集成使用之外， I 軟件還提供： （ 1） 序分析器，這一使用方便的 能時(shí)序分析工具能夠自然地支持 （ 2）結(jié)合 耗分析和優(yōu)化技術(shù)，進(jìn)行綜合功耗分析。 （ 3）芯片 規(guī)劃器 ( 平面布局和芯片編輯器 ) 和在系統(tǒng)存儲(chǔ)器內(nèi)容編輯器，迅速實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)修改。 （ 4） I 嵌入式邏輯分析器 ( 由漸進(jìn)式編譯功能提供支持，加速驗(yàn)證過(guò)程。 ) （ 5）系統(tǒng)資源和探測(cè)器 ,使用戶能夠在運(yùn)行的時(shí)段進(jìn)行設(shè)計(jì)和內(nèi)部節(jié)點(diǎn)采樣 （ 6） 邏輯分析接口 華東師范大學(xué)信息學(xué)院 電信專(zhuān)業(yè) 2007 年學(xué)士畢業(yè)論文 14 結(jié) 本章介紹了 司推出的 件 一些基本概況，以及其在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化中所作的改進(jìn)和優(yōu)化措施， 闡述了利用 一些優(yōu)點(diǎn)。 華東師范大學(xué)信息學(xué)院 電信專(zhuān)業(yè) 2007 年學(xué)士畢業(yè)論文 15 第四章 數(shù)字系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 用不同方法實(shí)現(xiàn)同一個(gè)模塊對(duì)系統(tǒng)資源占用的討論 所設(shè)計(jì)的是一個(gè)