FPGA_WT:设计流程分析

本文详细介绍了FPGA的设计流程,包括设计输入、综合、实现、调试与程序固化等五个步骤。设计输入涉及VHDL、Verilog等语言及约束文件;综合将HDL代码转化为硬件电路;实现则进行布局与布线;调试阶段通过比特流文件验证功能;程序固化确保FPGA掉电后仍能保存程序。设计验证是整个流程中的关键,包括行为级仿真和静态时序分析,确保功能正确性和时序合规。

因为内容不多,也不是很难懂,直接记录了。
在这里插入图片描述

传统FPGA的设计流程包含5个步骤:设计输入,设计综合,设计实现,设计调试与程序固化。
1° 在设计输入上,支持VHDL、Verilog、System Verilog或者厂商的IP,比如我最近接触的digilent的IP。同时,还应该包括管脚约束和时序约束相关文件。
2° 在设计综合上,要先认识综合的概念,综合是把HDL代码转化为了硬件电路,但还没有进行实现,也就是做了个翻译的工作。举个例子,你写的D触发器可能变成了FDRE,异或运算变成了查找表。
3° 在设计实现上,上一部综合将产生网表文件,但对应的硬件电路还没进行布局与布线,需要通过实现来完成。布局就是将各个电路元件根据约束放置在FPGA内部,布线则是完成元件之间的走线。
4° 在设计调试上,是指将实现后生成的比特流文件烧入FPGA中,并用ila或外部逻辑分析仪来验证调试功能。
5° 由于SRAM工艺的FPGA,在掉电后程序会消失,因此需要将下载程序转换为厂商要求的文件存储在片外FLASH上。以实现掉电不丢失。

除上述5个步骤外,设计验证是贯穿在FPGA整个设计流程中的,在设计输入完成时,就可利用EDA工具,结合testbeach测试文件,完成行为级仿真,该阶段只是验证功能的正确性。
而综合和实现完,可进行后仿与静态时序分析,综合后仿加入了门级延时信息,验证电路与原HDL描述电路功能是否一致,实现的后仿是在综合后仿功能上,加入走线的延时信息。
除后仿外,还有静态时序分析,这个是在时序和管脚约束下,进行时序检查和分析的,因为综合与实现后,会引入门级延时和走线延时,可能导致建立时间和保持时间不能满足FPGA器件要求,出现时序违例,因此需通过静态时序分析,保证没有时序违例。最后,设计验证是一个迭代反复的过程,有错回改,直到没错。

考虑柔性负荷的综合能源系统低碳经济优化调度【考虑碳交易机制】(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕“考虑柔性负荷的综合能源系统低碳经济优化调度”展开,重点研究在碳交易机制下如何实现综合能源系统的低碳化与经济性协同优化。通过构建包含风电、光伏、储能、柔性负荷等多种能源形式的系统模型,结合碳交易成本与能源调度成本,提出优化调度策略,以降低碳排放并提升系统运行经济性。文中采用Matlab进行仿真代码实现,验证了所提模型在平衡能源供需、平抑可再生能源波动、引导柔性负荷参与调度等方面的有效性,为低碳能源系统的设计与运行提供了技术支撑。; 适合人群:具备一定电力系统、能源系统背景,熟悉Matlab编程,从事能源优化、低碳调度、综合能源系统等相关领域研究的研究生、科研人员及工程技术人员。; 使用场景及目标:①研究碳交易机制对综合能源系统调度决策的影响;②实现柔性负荷在削峰填谷、促进可再生能源消纳中的作用;③掌握基于Matlab的能源系统建模与优化求解方法;④为实际综合能源项目提供低碳经济调度方案参考。; 阅读建议:建议读者结合Matlab代码深入理解模型构建与求解过程,重点关注目标函数设计、约束条件设置及碳交易成本的量化方式,可进一步扩展至多能互补、需求响应等场景进行二次开发与仿真验证。
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