FPGA實戰演練邏輯篇8：FPGA開發流程

rousong1989

FPGA開發流程（特權同學版權所有）

本文節選自特權同學的圖書《FPGA設計實戰演練（邏輯篇）》（特權同學版權所有）

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如圖1.6所示。這個流程圖是一個相對比較高等級的FPGA開發流程，從項目的提上議程開始，設計者需要進行FPGA功能的需求分析，然后進行模塊的劃分，比較復雜和龐大的設計，則會通過模塊劃分把工作交給一個團隊的多人協作完成。各個模塊的具體任務和功能劃分完畢（通常各個模塊間的通信和接口方式也同時被確定），則可以著手進行詳細設計，包括代碼的編寫、綜合優化、實現（映射或布局布線），為了保證設計達到預期要求，各種設計的約束輸入以及仿真驗證也穿插其間。最終在EDA工具上驗證無誤，則可以生產下載配置文件燒錄到實際器件中進行板級的調試工作。從圖中的箭頭示意不難看出，設計的迭代性是FPGA開發過程中的一個重要特點，這也就要求設計者從設計一開始就要非常認真細致，來不得半點的馬虎，否則后續的很多工作量可能就是不斷的返工。（特權同學版權所有）

圖1.6 FPGA開發流程

當然了，對于沒有實際工程經驗的初學者而言，這個流程圖可能不是那么容易理解。不過沒有關系，我們會簡化這個過程，從實際操作角度，以一個比較簡化的順序的方式來理解這個流程。如圖1.7所示，從大的方面來看，FPGA開發流程不過是三個階段，第一個階段是概念階段，或者也可以稱之為架構階段，這個階段的任務是項目前期的立項準備，如需求的定義和分析、各個設計模塊的劃分；第二個階段是設計實現階段，這個階段包括編寫RTL代碼、并對其進行初步的功能驗證、邏輯綜合和布局布線、時序驗證，這一階段是詳細設計階段；第三個階段是FPGA器件實現，除了器件燒錄和板級調試外，其實這個階段也應該包括第二個階段的布局布線和時序驗證，因為這兩個步驟都是和FPGA器件緊密相關的。我們這么粗略的三個階段劃分并沒有把FPGA整個設計流程完全的孤立開來，恰恰相反，從我們的階段劃分中，我們也看到FPGA設計的各個環節是緊密銜接、相互影響的。當然了，可能這些繁瑣的步驟依然讓你“云里霧里”，其實并不是每個步驟都要人工來完成，很多工作量其實是設計工具自身來執行的，如邏輯綜合、布局布線，這些步驟具體實現的底層細節不見得你需要非常清楚，但是你必須關注他們的結果是否符合設計預期的功能和性能。總而言之，FPGA的開發流程雖然有些復雜，但是隨著學習的逐步深入，對流程全貌由更深入的認知，你會發現其實FPGA開發并沒有想象中那么困難。（特權同學版權所有）

圖1.7 簡化的FPGA開發流程