FPGA实战演练逻辑篇8：FPGA开发流程

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FPGA开发流程（特权同学版权所有）

本文节选自特权同学的图书《FPGA设计实战演练（逻辑篇）》（特权同学版权所有）

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如图1.6所示。这个流程图是一个相对比较高等级的FPGA开发流程，从项目的提上议程开始，设计者需要进行FPGA功能的需求分析，然后进行模块的划分，比较复杂和庞大的设计，则会通过模块划分把工作交给一个团队的多人协作完成。各个模块的具体任务和功能划分完毕（通常各个模块间的通信和接口方式也同时被确定），则可以着手进行详细设计，包括代码的编写、综合优化、实现（映射或布局布线），为了保证设计达到预期要求，各种设计的约束输入以及仿真验证也穿插其间。最终在EDA工具上验证无误，则可以生产下载配置文件烧录到实际器件中进行板级的调试工作。从图中的箭头示意不难看出，设计的迭代性是FPGA开发过程中的一个重要特点，这也就要求设计者从设计一开始就要非常认真细致，来不得半点的马虎，否则后续的很多工作量可能就是不断的返工。（特权同学版权所有）

图1.6 FPGA开发流程

当然了，对于没有实际工程经验的初学者而言，这个流程图可能不是那么容易理解。不过没有关系，我们会简化这个过程，从实际操作角度，以一个比较简化的顺序的方式来理解这个流程。如图1.7所示，从大的方面来看，FPGA开发流程不过是三个阶段，第一个阶段是概念阶段，或者也可以称之为架构阶段，这个阶段的任务是项目前期的立项准备，如需求的定义和分析、各个设计模块的划分；第二个阶段是设计实现阶段，这个阶段包括编写RTL代码、并对其进行初步的功能验证、逻辑综合和布局布线、时序验证，这一阶段是详细设计阶段；第三个阶段是FPGA器件实现，除了器件烧录和板级调试外，其实这个阶段也应该包括第二个阶段的布局布线和时序验证，因为这两个步骤都是和FPGA器件紧密相关的。我们这么粗略的三个阶段划分并没有把FPGA整个设计流程完全的孤立开来，恰恰相反，从我们的阶段划分中，我们也看到FPGA设计的各个环节是紧密衔接、相互影响的。当然了，可能这些繁琐的步骤依然让你“云里雾里”，其实并不是每个步骤都要人工来完成，很多工作量其实是设计工具自身来执行的，如逻辑综合、布局布线，这些步骤具体实现的底层细节不见得你需要非常清楚，但是你必须关注他们的结果是否符合设计预期的功能和性能。总而言之，FPGA的开发流程虽然有些复杂，但是随着学习的逐步深入，对流程全貌由更深入的认知，你会发现其实FPGA开发并没有想象中那么困难。（特权同学版权所有）

图1.7 简化的FPGA开发流程