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FPGA研制之道(7)架构规划闲谈(二)安稳名列前茅

敏捷开发宣言中,有一条定律是“可以工作的软件胜过面面俱到的文档”。如何定义可可以工作的,这就是需求确定后架构设计的首要问题。而大部分看这句话的同志更喜欢后半句,用于作为不写文档的借口。FP

  灵敏开发宣言中,有一条规律是“能够作业的软件胜过八面玲珑的文档”。怎么界说可能够作业的,这便是需求确认后架构规划的首要问题。而大部分看这句话的同志更喜爱后半句,用于作为不写文档的托言。

  FPGA的架构规划最首要能够确认便是外接接口,就像曾经说的,安稳牢靠的接口是成功的一半。接口的挑选需求考虑几个问题。

  1, 有无外部老练IP。一般来说,ALTERAXILINX都供给很多的接口IP,选用这些IP能够提高研制进展,但不同IP在不同FPGA上需求不同license,这个需求经过代理商来取得(中国国情,软件是不卖钱的)。

  2, 自研接口IP,能否满意时刻、进展、安稳性、及兼容性的要求。

  事例1规划一个网络接口在逻辑规划上相对简略,比方MII接口等同于4bit数据线的25MHZ样,而RGMII能够运用双沿125Mhz的采样专用的双沿采样寄存器完结(运用寄存器原语)。可是怎么支撑与不同PHY衔接一个兼容性问题(所谓规划挑PHY的问题,这个问题后边胪陈)。

  事例2:CPU经过接口衔接FPGA时,假如CPU此刻软复位,则有管脚会上拉,此刻假如该管脚衔接FPGA接口是操控信号且操控信号高电平有用,则此刻FPGA逻辑必定犯错。相同FPGA在装备时,管束输出高阻,如此刻CPU上电且板级电路管脚上拉,则相同会导致CPU采样犯错(误操作的问题)。

  不能仅仅考虑编写verilog代码仿真能对就行,接口规划应该站在体系的视点来看问题,问题不是孤立的,仍是互相联系。

  规划中,假如需求存储很多数据,就需求在外部规划外部存储器,这是由于FPGA内部RAM的数量是有限的。是选用SRAM、DDR2、DDR3。这就需求归纳考虑存储数据大巨细,由于SRAM的容量也有限,可是其接口简略,完成简略便利,且读取延时较小。DDR2、DDR3的容量较大,接口杂乱,但FPGA内部有老练IP可用,可是读取的延时较大,从建议读信号到读回数据一般在十几个时钟周期以上。假如对数据时延有要求,需求上一次存储数据作为下一次运用,且数据量不太大(几百K到几兆),则SRAM是较好的挑选。而其他方面DDR2/DDR3是较好的挑选。为什么不必SDRAM或许DDR。这是由于规划结束,收购会告知你,市场上这样老的芯片根本都停产了。

  FPGA接口在规划挑选的准则便是:才能够用,简略易用。特别值得一提的是高速SERDES接口,最好运用厂商给的参阅规划,有硬核则不挑选软核,测验安稳后,一定要专门的方位束缚,防止后边增加的逻辑拥堵后影响到接口时序,也可防止接口规划人员与终究的逻辑规划人员扯皮(不增加过多逻辑,接口是好用的)。一个剖析高速SERDES的示波器,采样频率至少20G乃至更高以上,动辄上百万,出现问题,纷歧定有硬件条件可调试。

  回到最初,怎么界说“可用的”规划,安稳我想是条件,而接口的安稳性更是条件的条件。这儿安稳包含,满负荷鸿沟测验,量产、环境实验等一系列安稳牢靠。而在架构规划中,就挑选老练的接口,能有用的防止后续流程中的问题,从源头确保产品的质量。

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