FPGA軟件開發(fā)系統(tǒng)布局模塊的設計與實現(xiàn).pdf

1、雖然國內(nèi)FPGA（即現(xiàn)場可編程門陣列）硬件技術(shù)在不斷發(fā)展與進步，但在開發(fā)使用上完全依靠國外的FPGA軟件開發(fā)平臺。這樣不僅嚴重阻礙國內(nèi)FPGA技術(shù)的快速發(fā)展，而且在安全性上得不到保障。若不使用軟件開發(fā)平臺進行FPGA開發(fā)，雖然在安全性上能夠得到部分加強，但是對FPGA用戶要求太高太苛刻，效率太低。國內(nèi)FPGA市場急切需要國內(nèi)FPGA提供商不僅能夠提供FPGA硬件產(chǎn)品，還能夠提供配套的FPGA軟件開發(fā)系統(tǒng)。
　　本論文首先分析當前F

2、PGA技術(shù)、FPGA軟件開發(fā)平臺和布局算法的現(xiàn)狀，結(jié)合現(xiàn)狀和實際需求詳細分析了布局模塊的業(yè)務需求、功能需求和非功能需求。結(jié)合需求，從技術(shù)層面說明了難點問題在于器件模型與數(shù)據(jù)模型的建立、可擴展性設計和布局優(yōu)化，針對難點問題使用相應的關(guān)鍵技術(shù)解決難點。通過需求分析和技術(shù)分析，對布局模塊的設計與實現(xiàn)奠定了堅實的基礎。
　　然后本文詳細介紹了布局模塊的設計與實現(xiàn)。布局模塊使用C++語言和TCL腳本語言實現(xiàn)功能，使用XML文件存儲器件信息和

3、消息信息等。根據(jù)需求分析將布局模塊設計成四部分：器件模型、數(shù)據(jù)模型、布局器和時序分析器。其中器件模型用于存儲FPGA芯片的物理信息，包括資源種類、數(shù)量、位置等，使用XML文件存儲所有器件模型，使用某器件時在將信息從XML文件中讀入內(nèi)存中。數(shù)據(jù)模型主要是存儲網(wǎng)表信息。布局器執(zhí)行真正的布局操作，將數(shù)據(jù)模型中的網(wǎng)表實例與器件模型的資源進行匹配，獲得匹配方案。布局器使用模擬退火算法優(yōu)化布局方案，并調(diào)用時序分析器計算每個布局方案的代價。時序分析器