FPGA技术讲座（中级）.doc

FPGA技术讲座(中级)一、讲座介绍高性能FPGA系统的设计实现需要研究包括设计方法学、算法和系统结构、代码优化和综合、设计和实现工具等关键问题。只有学****掌握好这几个方面的知识,并深刻理解他们的关系,才能做到从总体上把握全系统,从而设计出满足要求的高性能数字系统。所谓“会当凌绝顶,一览众山小”正是这样一种感觉。FPGA系统设计实质上是一个同步时序系统的设计,理解时序概念,掌握代码优化与综合技术,正确完整地进行时序约束和分析是实现高性能系统的重要保证。本期课程按照“从宏观到微观,从顶层到底层”的系统设计原则,以“时序分析”和“系统集成”为主线,深入探讨了“FPGA和FPGA数字系统”、“FPGA时序设计与时序分析”、“Virtex-4/5/6高级资源”、“面向时序性能的FPGA代码设计与综合技术”以及“FPGA高速I/O接口时序设计与分析”5大主题。讲座讲师来自相关领域科研一线,具有扎实的理论功底和丰富的实践经验。课程内容结合了国外同类培训课程内容和培训讲师的科研教学实践,理论丰富,实验合理,具有非常强的系统性和实用性,可以引导学员快速提高FPGA数字系统设计水平,更快创建设计,缩短开发时间,降低开发成本。二、讲座大纲(12学时):FPGA和FPGA数字系统(3学时):很多FPGA设计者长期处于高不成、低不就的状态,很难在设计能力上进一步提高。主题1带领学员从更高和更低的层次上去理解FPGA数字系统的设计问题。在更高的层次上,理解模拟系统与数字系统的关系,理解软件与硬件的关系。在更低的层次上,掌握FPGA器件结构和技术特点,掌握FPGA软硬件协同系统设计工具链,学****加法、乘法和滤波器的FPGA实现结构。主题1实质上是对FPGA结构资源、设计流程和设计工具的归纳、总结与升华,使学****者透过表面现象看到FPGA技术的实质,从而为掌握FPGA高级设计技术,实现复杂系统打下基础。 ü◇模拟系统与数字系统◇同步系统与异步系统◇软件实现与硬件实现◇数字系统的性能◇基本时序概念(路径、周期和接口,全局时序和时序例外)◇FPGA数字系统设计流程分析 ◇时序收敛流程分析(设计报告,时序收敛流程,静态时序分析)◇FPGA基本结构与资源◇加法的FPGA实现结构分析◇乘法的FPGA实现结构分析◇基本滤波器的FPGA实现结构分析◇基于FPGA的软硬件协同系统设计环境分析(ISE、EDK和SysGen):FPGA时序设计与时序分析(3学时): FPGA数字系统设计实质上是一个同步时序系统的设计,深入理解掌握时序的概念,并能使用时序约束工具和分析工具对设计进行正确约束和分析,是实现高性能系统的重要保证。主题2重点学****时序概念以及设计和分析原理,以及如何使用时序约束工具和分析工具对FPGA数字系统的运算性能和I/O性能进行管理,从而满足设计要求。 ü ◇路径的概念◇时钟偏斜问题◇时序约束前要考虑的因素◇时序约束方法(输入时序约束、寄存器到寄存器时序约束、输出时序约束、时序例外)◇时序约束系统(DLL/DCM/PLL/BUFR/PMCD、TNM/属性、时序分组约束)◇时序约束设计(PERIOD、OFFSET、FROM:TO、时序约束优先级)◇PERIOD约束分析(门控时钟、单时钟域、双时钟域、