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使用LeonardoSpectrum综合Xilinx FPGA的VHDL程序

作者:■和记奥普泰通信技术有限公司 蔡连峰时间:2004-11-03来源:电子设计应用2003年第6期

摘   要: 本文总结了使用综合Xilinx 程序应用,以及在中使用不同类型RAM的方法。
关键词: 
是Mentor Graphics公司设计的功能强大的EPLD//ASIC综合工具,支持大部分EPLD/FPGA厂商的产品。LeonardoSpectrum支持VHDL、Verilog、EDIF的综合、优化和定时分析,可以运行在Windows 98/2000/NT/XP和HP、SUN 的UNIX平台上。
LeonardoSpectrum通过名为exemplar的库,可以在用HDL设计FPGA/EPLD时使用与原理图设计相同的功能。LeonardoSpectrum对于Xilinx公司的EPLD/FPGA支持尤其完善,使得用HDL的设计在效率和功能上可以和原理图的设计相当。本文总结了使用LeonardoSpectrum过程一些有用的设计方法。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/3708.htm

图1 全局时钟使用的map结果

图2 延迟锁相环使用map结果

图3 块状RAM的map结果

图4 分布式RAM的map结果

属性的使用
在LeonardoSpectrum中,可以在程序中对信号赋予属性来对综合结果进行控制。在使用LeonardoSpectrum综合时,除了LeonardoSpectrum提供的属性外,可以把Xilinx原理图设计中的某些元件作为属性来赋予信号,主要限于双端口的元件,例如IBUFG,BUFG等等。LeonardoSpectrum所提供的属性可以参看使用手册。
如果使用LeonardoSpectrum来综合,建议调用exemplar库,以获得更多的功能支持,本文介绍的程序都需要使用exemplar库。下面是对程序中一个信号通过赋予bufg的属性而定义该信号为全局时钟的例子。
......
ARCHITECTURE rtl of bufg IS
SIGNAL    clk :td_logic;
attribute buffer_sig of clk: signal is "bufg";
BEGIN
 clk<=clkin;
 clkout<=clk;
 process(clk)
 begin
if(clk'event and clk='1') then
  end if;
 end process;
END rtl;
这个程序选用的芯片是Xilinx的spartanII 系列XC2S50-5QP208,经LeonardoSpectrum综合后,用Xilinx ISE5.1进行map后的结果如图1所示,可以看到使用了1个全局时钟。
元件的引用
在Xilinx的FPGA/EPLD的原理图设计中需要用到元件库,元件库中包含一些特殊功能的元件,例如延迟锁相环(DLL)、全局时钟BUF、边界扫描电路、数字时钟管理器(DCM)、内置SRAM等。LeonardoSpectrum提供的exemplar库中的程序包使得设计者可以在VHDL程序中直接引用原理图库中所包含的元件。引用元件时,先调用exemplar库,对要引用的元件按照原理图库中的描述进行声明。引用元件时可以只使用其中一部分参数,不必对元件所有的参数进行映射。
下面是引用Xilinx的FPGA的延迟锁相环〔DLL〕的例子。
............
ARCHITECTURE rtl of pll IS
SIGNAL  clk       :std_logic;
component clkdll         --锁相环
port(clkin,clkfb,rst  :in std_logic;clk0,clk90, clk180,clk270,clkdv,locked  :out std_logic);
end component;
BEGIN
CLK1: clkdll port map(clkin=>clkin,clkfb=>clk,rst=>'0', clk0=>clk,clk90=>clkout );
 process(clk)
 begin
if(clk'event and clk='1') then
data_out<=data_in;
end if;
end process;
END rtl;
这个程序也选用Xilinx的XC2S50-5QP208,经LeonardoSpectrum综合后,用Xilinx ISE5.1进行map后的结果如图2所示,可以看到使用了一个DLL。

RAM的综合
RAM设计是Xilinx FPGA的一个特色,按照在芯片内的分布情况可以分为分布式RAM和块状RAM,分布式RAM分布在每个LC中,可以将一个LC作为16


关键词: FPGA LeonardoSpectrum VHDL

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