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FPGA设计流程

在架构设计阶段,需要估计内存、速度和功率的需求。根据需要,需要为实现选择FPGA设备。 使用Verilog(.v)或VHDL(.vhd)文件完成设计输入。...图9.9 Xilinx基本CLB结构 下面的Verilog功能块在实现过程中使用单LUT和单寄存器,因此该逻辑称为时序逻辑。 图9.9所示的CLB也用于实现16位移位寄存器。...每个块RAM包含18432位,其中16kbit赋值用于数据存储,其余2kbit赋值用于奇偶校验。块RAM可用作单端口存储器或双端口存储器,并具有独立的端口访问。...每个端口与独立时钟、时钟启用和写启用同步。读取操作本质上也是同步的,需要启用时钟。块RAM的应用是存储数据、FIFO设计、缓冲区和堆栈,甚至是在设计复杂的状态机时。单端口RAM如图9.11所示。...图9.11 Xilinx单端口Block RAM 数字时钟管理器(DCM) Xilinx设备系列使用延迟锁定环(DLL),Altera使用锁相环(PLL)作为时钟管理器。

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为什么要用XPM_MEMORY

存储单元在FPGA设计中几乎是不可或缺的。...无论是单端口(SP)、简单双端口(SDP)或真双端口(TDP),也无论是采用BlockRAM或分布式RAM(Distributed RAM)实现,都可以采用如下几种方式: RTL代码 原语(Primitive...打开Vivado,依次点击Tools,Language Templates,Verilog或VHDL,Xilinx Parameterized Macros,即可看到如下图所示的列表。...从这个列表我们可以看到,设计中可能用到的Memory类型都在其中(FIFO有单独的XPM_FIFO)。 ? 例如,设计中要用到大量的单端口RAM,如果采用IP Core的方式,就需要反复调用IP。...具体工程中,只需对mysp进行参数化定制即可满足不同的需求。如下图所示。设计中用到了两个单端口RAM,分别采用URAM和BRAM实现。 ?

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    FPGA和外围接口-第一章 爱上FPGA

    FPGA和外围接口-第一章 爱上FPGA 第1章 爱上FPGA 这章在原计划中是没有的,网上关于FPGA的介绍不说有万篇,千篇文章是有的,所以这章简介部分会很简洁,但是对于Xilinx和Intel家的FPGA...碎碎思认为任何一种语言(Python、C、PHP等)包括Verilog HDL和VHDL核心都是编程思想,你只要编程思想学会了,这门语言才是真正的入门了。...Intel FPGA的短线资源经常不够用,经常要占用LE(逻辑单元在Intel FPGA叫作LE(Logic Element,LE),在Xilinx FPGA中叫作LC(LOGIC CELL),下面会详细介绍...Virtex-5内的RAM是同步的双口RAM,并且可以配置为多速率的FIFO存储器,极大地提高了设计的灵活性。 4、数字信号处理模块(DSP) 大多数的FPGA产品都提供了DSP。...5、其他专用模块 除了上述模块外,在现代的Xilinx的FPGA产品中还有一些其他专用模块,例如:Rocket IO千兆位级收发器、PCI Express端点模块和三态以太网MAC模块等。

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    举例分析 Intel FPGA 和 Xilinx FPGA 的区别

    今天和大侠简单聊一聊 Intel altera 和 Xilinx 的 FPGA 区别,话不多说,上货。 ?...从目前企业中做开发使用的广泛性来说,Xilinx 占得比重确实是大一些,但是从其他方面来说,比如价格,相对而言 Intel altera 的便宜些。...对于两者的特点,Xilinx 的短线资源非常丰富,这样在实现的时候,布线的成功率很高,尤其是逻辑做得比较满的时候。...另外就是关于块RAM,Xilinx的双口RAM是真的,Intel altera的没有双口RAM,如果你要实现真正的双口RAM,只能用两块RAM来背靠背地实现,这样你的RAM资源就少了一半,如果你的应用对片内双口...5、其他专用模块 除了上述模块外,在现代的Xilinx的FPGA产品中还有一些其他专用模块,例如:Rocket IO千兆位级收发器、PCI Express端点模块和三态以太网MAC模块等。 ?

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    优秀的 VerilogFPGA开源项目介绍(十四)- 使用FPGA实现LeNet-5 深度神经网络模型

    代码由 Verilog/SystemVerilog 编写,并使用 Vivado 在 Xilinx FPGA 上合成实验。 该代码只是功能的实验性代码,并未完全优化。...演示 LeNet 使用上诉 4 个基本模块构成,权重和偏差存储在 ROM 中编码(这也是纯FPGA实现CNN的难点,参数不好修改和存储)。...一个 32x32 大小的输入从 PC 屏幕输出中裁剪出来,然后输入 Lenet。分类结果显示在 HDMI 输出上。 下图截自FPGA的HDMI输出。白色矩形是由 FPGA 绘制的。...这个问题其实我们不适合回答,但是FPGA厂商是的实际操作是很有权威性的,现在不论是Intel还是Xilinx都没有在自己传统的FPGA上推广AI,都是在基于FPGA的SoC上推广(Vitis和OpenVINO...,前者Xilinx后者Intel),总结来看就是:纯 RTL 硬件设计不是AI的好选择。

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    一个双端口RAM能配置成两个独立的单端口RAM?

    思考一下: 对于一个单端口RAM,采用RTL代码描述,如何在同一个模块中实现如下功能: (1)宽度可配置 (2)深度可配置 (3)写模式可配置 实现上述功能主要用到Verilog两个语法结构:parameter...在FPGA设计中可能会出现对单端口RAM需求较大的情况。尽管Xilinx提供了将BRAM配置为单端口RAM的IP Core,但从资源角度来看,可能会造成浪费。...事实上,此时每个BRAM有一半的资源闲置。这里,采用另一种方式:将BRAM配置为1Kx18的双端口RAM,其中端口A和端口B均为1Kx18的模式。具体配置方式如下图左边区域所示。...二者地址空间没有重叠,因此互相独立,从而形成了两个独立的512x18即9Kb的单端口RAM。此外,端口A和端口B的位宽可以不一致(但不是随意的),如上图的右半区域所示。...仍将BRAM配置为双端口RAM,其中端口A为1024x18,端口B为2048x9。

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    优秀的 VerilogFPGA开源项目介绍(十六)- 数字频率合成器DDS

    在例化RAM时初始化RAM内容的方式将固定(波形)数据存储到FPGA中,然后FPGA通过设计的相位累加器来计算并选择RAM中的数据(先控制地址),最后将数据给定的频率控制字输出给DAC,外围DAC转换后再经过低通滤波器后即实现了任意波形输出...,上图是整个实现的原理框图,其中虚线框中是FPGA实现的,外围的DAC是一定要的。...Arduino控制DDS信号生成 ❝https://github.com/nicolacimmino/FunctionGenerator 简介 采用 Verilog 中内置的 DDS 的函数发生器,具有...II 15.0 频率在 100khz-1Mhz 之间 产生正弦波、方波和三角波 总结 今天介绍了几个DDS项目,因为DDS和外围的DAC关系很大,所以这几个项目只能作为参考,主要就是看下控制方案,核心的部分一是外围...开源项目介绍(十二)- 玩FPGA不乏味 优秀的 Verilog/FPGA开源项目介绍(十一)- SPI/SPI FLASH/SD卡 优秀的 Verilog/FPGA开源项目介绍(十)- H.264和H

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    优秀的 VerilogFPGA开源项目介绍(二十二)- SystemVerilog常用可综合IP模块库

    binary_to_gray SystemVerilog中的n位二进制到格雷码组合转换器电路。 demultiplexer 具有宽度和输出端口数量参数化的解复用器。...multiplexer 具有宽度和输入端口数量参数化的多路复用器。...并且,使用 AXI-Stream Video Image VIP,可以轻松地将图像发送到与 Xilinx 用户指南 UG934 兼容的标准 AXI-Stream 视频接口,从输出接口接收图像并保存。...“axi_stream_video_image_in_vip”IP 可以将位图文件读入内存,并通过 AXI-Stream 视频接口(在 Xilinx 用户指南 UG934 中定义)发送。...一般信息 支持的位图: 输入:24-bpp/32-bpp RGB/RGBA 位图 输出:32-bpp RGBA 位图 这个库的优势 简单的 API 开源 与流行的 EDA 工具兼容(在 Modelsim

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    优秀的 VerilogFPGA开源项目介绍(一)-PCIe通信

    优秀的 Verilog/FPGA开源项目介绍(一)-PCIe通信 今天开始会陆续介绍一些优秀的开源项目,项目基本都是和FPGA或HDL相关的。...适配Xilinx和Intel的FPGA,支持PCIe 2.0设计中对底层硬件进行了抽象,用户使用的过程中无需关注底层的硬件,同时上层软件将PCIe的操作抽象为读和写操作,用户直接调用函数即可。...在我们的测试中,我们能够使所有测试中的链路饱和(或接近饱和)。...我们已经在 AVNet Spartan LX150T、Xilinx ML605 和 Xilinx VC707 以及 Altera DE5-Net、DE4 和 DE2i 板上实现了 RIFFA。...,都是非常专业的代码,非常敬佩其专业能力和分享精神,或许这才是真正的诗和远方。

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    ISE14.7使用教程(一个完整工程的建立)

    FPGA公司主要是两个Xilinx和Altera(现intel PSG),我们目前用的ISE是Xilinx的开发套件,现在ISE更新到14.7已经不更新了,换成了另一款开发套件Vivado...,也是Xilinx的产品,intel的开发套件是Quartus II系列,我们实验室这两款公司的开发板都有,不过对于入门来说,选择ISE有两个原因,一是它比Vivado快多了,二是它和Quartus II...选择verilog module。文件名输入为led ? Next~ ? Finish~ ? 这是流水灯的代码, ?...仿真正确后,就可以进行引脚约束从而进行板级仿真了。点击I/O pin planning(planahead)-post-synthesis打开引脚约束软件。 ? 弹出的窗口点击yes。 ?...在空白处右键,然后点击initialize chain。 ? 选择生成的bit文件,双击打开。 ? 这个窗口是提示是否下载到flash中,选择no。 ? Cancel~ ? OK~ ?

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    Xilinx的分布式RAM和块RAM——单口、双口、简单双口、真双口的区别

    【华为2021秋招】FPGA逻辑笔试解析【独家】【数字IC】【FPGA逻辑】【2021届秋招】中的第 2 题,答案正确,解析有误。...对于 分布式 RAM,支持简单双口 RAM 和双口 RAM,不能配置成真双口 RAM。 问题在于:Xilinx 给出的 DRAM(分布式 RAM)支持双口,我把双口认为包含真双口了,不对。...对于 BRAM(Block RAM,块 RAM) 在 BRAM Controller 控制器下,支持单口 RAM、真双口 RAM、单口 ROM 和双口 ROM; 在不使用 AXI 的控制器情况下...ROM 给地址,出对应地址的数据,没有时钟 ? RAM:支持单口、简单双口、双口。 (注意!这里的双口和真双口不同,DRAM 不支持真双口 RAM) ?...双端口: •一个用于同步写入和异步读取的端口 第一个函数发生器与共享读写端口地址相连 •一个用于异步读取的端口 第二函数发生器具有连接到第二个读端口地址的A输入,并且 WA 输入与第一读/写端口地址共享

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    FPGA零基础学习:IP CORE 之 ROM设计

    M9K的内存块支持以下特性: 1. 每一个内存块有8192个bit(包括校验的话,就是9216bit) 2. 独立的读写使能 3. 端口可配置 4. 支持单端口和双端口模式 5....在RAM和ROM模式下,支持初始化数据 片内的M9K内存块是由RAM构成,掉电丢失。 设计要求 在FPGA内部构建深度为256,宽度为8的ROM。...ROM分为单端口(1-port)和双端口(2-port)。ROM是一个只读存储器,通过给予地址和读使能,就可以得出对应的地址的数据。...在FPGA中,ROM可是配置两套端口,这两套端口相同,都可以通过给予地址和读使能,得出对应的地址的数据,并且相互独立,但是共用同一段存储空间。 在此选择ROM :1-port。...将ROM设置为双端口时,addr、rden和rdata会多出一套,操作时序和方法是相同的。 ? - End -

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    【笔记】Altera – Quartus II使用方法——工程创建、Modelsim破解仿真、Verilog编写、举例(待续)

    硬件描述语言编程 FPGA制造商 Xilinx(赛灵思):发明FPGA 50% Altera(阿尔特拉),现已被Intel收购 40% Lattice(莱迪思) Microsemi(美高森美) FPGA...**块RAM:**存储器、RAM、ROM **布线资源:**影响驱动能力、传输速度 硬核: FPGA开发流程 设计输入最重要。...(类似示波器) FPGA片上调试软件 消耗FPGA逻辑资源和RAM资源 1、打开 2、添加信号 3、配置信号时钟(采样频率、采样个数) 4、连接下载器 5、编译工程 6、下载代码 7、...; 支持Windows和Linux系统; 单一内核支持VHDL和Verilog混合仿真; 仿真速度快、代码与平台无关,便于保护IP核。...、存储到存储器中的指令、串行执行 ** | Verilog基础语法 1、基础知识 逻辑值: 数字进制格式: 标识符: 标识符推荐写法: 2、数据类型 寄存器reg: x 线网wire/tri:

    2.1K10

    FPGA基础知识极简教程(8)详解三态缓冲器

    写在前面 正文 全双工与半双工 FPGA和ASIC中的三态缓冲器 如何在VHDL和Verilog中推断出三态缓冲区 参考资料 交个朋友 ---- 写在前面 下面用举例子的方式引出三态门,内容过长,大家可直接跳过...使用半双工三态缓冲器时,至关重要的是,共享线路的模块必须制定出一种避免数据冲突的通信方案。 如何在VHDL和Verilog中推断出三态缓冲区 综合工具可以推断出三态缓冲器。...这是在VHDL中推断三态缓冲区的方法。信号io_data 在实体的端口映射部分中声明为inout。在VHDL中,“ Z”为高阻抗。...信号io_data 在模块的端口声明部分中声明为inout。在Verilog中,1'bZ是高阻抗。...您应该知道如何在VHDL和Verilog中推断三态缓冲区。

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    一张图看懂HLS设计优化流程

    Vivado HLS实现了从C/C++到RTL代码(VHDL/Verilog)的转化,同时,HLS还提供了很多pragmas,以提高转化的效率。...那么,如此之多的pragmas,在实际工程中该如何使用,或者哪些该优先使用。对此,Xilinx给出了一套方法学。具体流程如下图所示。 ?...例如,设置RAM类型,从单端口改为双端口,可提高数据吞吐率;去除伪数据依赖,可缩短Latency。在这一步完成之后,设计基本达到最优结果。第四步和第五步属于“锦上添花”。...实际操作时,建议创建不同的Solution,用于对比不同的pragmas对性能改善的力度,同时把pragmas以Tcl形式保存在独立的文件中(暂时不要保存在C代码中)。...待到最终选取合适的pragmas组合,达到最终性能指标之后,可以在把pragmas保存在C代码中(这个并不是必需的)。

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    大话FPGA-“万能的芯片?”

    通过配置RAM中不同的值,实现输出F 和输入A,B,C,D的关系 上图中,我们把16bitRAM 配置为 0000000000000001 ,这个电路 则等效 F=A&B&C&D; 只有A=B=C=D...这些新东西中,比较有特色的就是CPU,在FPGA内部集成了硬核CPU系统,甚至可以运行OS(操作系统)。 这样CPU+FPGA。...CPU软件编程,FPGA 硬件电路编程, 这个就是双剑合璧,更胜一筹。 同样serdes也是高端FPGA的必须模块,没有serdes,FPGA就是孤家寡人,没有办法实现和其他芯片电路的高速互联。...目前很多家DPU都是用Intel和Xilinx的FPGA实现的。 这个就是DPU需求不固定,数据中心对于DPU的需求一直在变化的一种体现。...FPGA全球市场2018年大约60亿美金,Xilinx 和Altera 是这个FPGA市场上最重要的提供者,其他都是比较小的公司。

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