FPGA重要設計思想

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1.速度和面積互換原則。以面積換速度可以實現很高的數據吞吐率，其實串/并轉換、就是一種以面積換速度的思想

2.乒乓操作。

3.串/并轉換的思想。

高速數據處理的重要技巧之一。這里我來舉一個多相濾波器抽取的例子：

抽取之后，兩路數據以二分頻的速度進行處理即可

4.流水線設計（在fir濾波器中表現很突出，一個時鐘輸出一個數據）

流水線設計可以從某種程度上提高系統頻率。。前提是：設計可以分為若干步驟進行處理，而且整個數據處理的過程是單向的，即沒有反饋或者逆運算、前一個步驟的輸出是下一個步驟的輸入。。。

5.邏輯復制與模塊復用。

模塊復用在節省邏輯資源方面使用非常廣泛（舉個例子吧）

對比一下，不多說了，一例勝千言！

至于邏輯復制呢，以后再說，目前還沒碰到。把概念先抄上來：邏輯復制是一種通過增加面積來改善時序條件的優化手段，其最重要的應用是調整信號的扇出。換句話說，也就是其扇出非常大，那么為了增加這個信號的驅動能力，就必須插入很多級的Buffer，這樣就在一定程度上增加了這個信號的路徑延時。這種情況下就可以賦值生成這個信號的邏輯，用多路同頻同相的信號驅動后續電路，是平均到每路德扇出變低，這樣就不需要插入Buffer就能滿足驅動能力增加的需求，從而節約該信號的路徑延時。

總之。模塊復用節省面積，犧牲速度，而邏輯復制正好相反。。

6.模塊化設計

就是自頂向下的設計方法。。不討論了、很簡單有很難得東西。

7.時鐘設計技巧

盡量避免使用FPGA內部邏輯產生的時鐘，因為它很容易導致功能或時序出現問題。內部組合邏輯產生的時鐘容易出現毛刺，影響設計的功能實現；組合邏輯固有的延時也容易導致時序問題。

如果采用內部組合邏輯產生的輸出作為時鐘信號或者異步復位信號，可能會不可避免的出現毛刺。如果此時信號正處于變換過程，那么它將違反建立時間和保持時間的要求，從而影響后續電路的輸出狀態，甚至導致整個系統運行失敗。

如果要減少毛刺，最好用時鐘打一下。。達到同步處理的效果。

對于設計中需要用到的分頻時鐘，應該盡量使用使能時鐘，讓分頻信號作為使能信號來使用。

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Bruce Lone

2016年4月17日星期日

轉載于:https://www.cnblogs.com/BruceLone/p/5366216.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的FPGA重要设计思想的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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