华为fpga设计规范(Verilog-Hdl).docx

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1、FPGA设计流程指南前言本部门所承担的FPGA设计任务主要是两方面的作用：系统的原型实现和ASIC的原型验证。编写本流程的目的是：l在于规范整个设计流程，实现开发的合理性、一致性、高效性。l形成风格良好和完整的文档。l实现在FPGA不同厂家之间以及从FPGA到ASIC的顺利移植。l便于新员工快速掌握本部门FPGA的设计流程。由于目前所用到的FPGA器件以Altera的为主，所以下面的例子也以Altera为例，工具组合为modelsim+LeonardoSpectrum/FPGACompilerII+Quartus，但原则

2、和方法对于其他厂家和工具也是基本适用的。目录1.基于HDL的FPGA设计流程概述11.1设计流程图11.2关键步骤的实现21.2.1功能仿真21.2.2逻辑综合21.2.3前仿真31.2.4布局布线31.2.5后仿真（时序仿真）42.VerilogHDL设计42.1编程风格（CodingStyle）要求42.1.1文件42.1.2大小写52.1.3标识符52.1.4参数化设计52.1.5空行和空格52.1.6对齐和缩进52.1.7注释52.1.8参考C语言的资料52.1.9可视化设计方法62.2可综合设计62.3设计目录

3、63.逻辑仿真63.1测试程序（testbench）73.2使用预编译库74.逻辑综合84.1逻辑综合的一些原则84.1.1关于LeonardoSpectrum84.1.1大规模设计的综合84.1.3必须重视工具产生的警告信息84.2调用模块的黑盒子（Blackbox）方法8参考10修订纪录101.基于HDL的FPGA设计流程概述1.1设计流程图（1）设计定义（2）HDL实现逻辑仿真器（3）功能仿真逻辑综合器（4）逻辑综合逻辑仿真器（5）前仿真FPGA厂家工具（6）布局布线（8）静态时序分析逻辑仿真器（7）后仿真（9）在

4、系统测试说明：l逻辑仿真器主要指modelsim，Verilog-XL等。l逻辑综合器主要指LeonardoSpectrum、Synplify、FPGAExpress/FPGACompiler等。lFPGA厂家工具指的是如Altera的Max+PlusII、QuartusII，Xilinx的Foundation、Alliance、ISE4.1等。1.2关键步骤的实现1.2.1功能仿真RTL代码调用模块的行为仿真模型测试程序（testbench）测试数据逻辑仿真器说明：“调用模块的行为仿真模型”指的是RTL代码中引用的由厂

5、家提供的宏模块/IP，如Altera提供的LPM库中的乘法器、存储器等部件的行为模型。1.2.2逻辑综合设置综合目标和约束条件调用模块的黑盒子接口RTL代码逻辑综合器HDL网表（netlist）EDIF网表（netlist）说明：“调用模块的黑盒子接口”的导入，是由于RTL代码调用了一些外部模块，而这些外部模块不能被综合或无需综合，但逻辑综合器需要其接口的定义来检查逻辑并保留这些模块的接口。1.2.3前仿真逻辑综合器调用模块的行为仿真模型测试数据测试程序（testbench）HDL网表（netlist）逻辑仿真器说明：一

6、般来说，对FPGA设计这一步可以跳过不做，但可用于debug综合有无问题。1.2.4布局布线逻辑综合器设置布局布线约束条件FPGA厂家工具EDIF网表（netlist）调用模块的综合模型SDF文件（标准延时格式）HDL网表（netlist）下载/编程文件1.2.5后仿真（时序仿真）测试数据SDF文件（标准延时格式）FPGA基本单元仿真模型测试程序（testbench）FPGA厂家工具HDL网表（netlist）逻辑仿真器2.VerilogHDL设计基于将来设计转向ASIC的方便，本部门的设计统一采用VerilogHDL，

7、但针对混合设计和混合仿真的趋势，所有开发人员也应能读懂VHDL。VerilogHDL的学习可参考[1][2]。2.1编程风格（CodingStyle）要求2.1.1文件（1）每个模块（module）一般应存在于单独的源文件中，通常源文件名与所包含模块名相同。（2）每个设计文件开头应包含如下注释内容：l年份及公司名称。l作者。l文件名。l所属项目。l顶层模块。l模块名称及其描述。l修改纪录。请参考标准示例程序[3]。2.1.2大小写（1）如无特别需要，模块名和信号名一律采用小写字母。（2）为醒目起见，常数（`define定

8、义）/参数（parameter定义）采用大写字母。2.1.3标识符（1）标识符采用传统C语言的命名方法，即在单词之间以“_”分开，如：max_delay、data_size等等。（2）采用有意义的、能反映对象特征、作用和性质的单词命名标识符，以增强程序的可读性。（3）为避免标识符过于冗长，对较长单词的应当采用适当的缩