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。
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1.2 关键步骤的实现
1.2.1 功能仿真
RTL代码 调用模块的 测试程序 测试数据
行为仿真模型 （test bench）
逻辑仿真器
说明： “调用模块的行为仿真模型”指的是RTL代码中引用的由厂家提供的宏模块/IP，如Altera 提供的LPM库中的乘法器、存储器等部件的行为模型。
1.2.2 逻辑综合
设置综合目标RTL代码 调用模块的
和约束条件 黑盒子接口
逻辑综合器
EDIF网表 HDL网表
（netlist） （netlist）
说明：
“调用模块的黑盒子接口”的导入，是由于RTL代码调用了一些外部模块，而这些外部模块不能被综合或无需综合，但逻辑综合器需要其接口的定义来检查逻辑并保留这些模块的接口。
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1.2.3 前仿真
逻辑综合器
HDL网表 调用模块的 测试程序 测试数据
（netlist） 行为仿真模型 （test bench） 逻辑仿真器
说明： 一般来说，对FPGA设计这一步可以跳过不做，但可用于debug综合有无问题。
1.2.4 布局布线
逻辑综合器 EDIF网表 （netlist） 调用模块的 综合模型 设置布局布线约束条件 FPGA厂家工具 下载/编程文件 HDL网表 （netlist） SDF文件 （标准延时格式） 3
(完整版)华为fpga设计规范(VerilogHdl)
