平台FPGA软件架构

FPGA（Field-Programmable Gate Array）的软件架构通常涉及到两个主要部分：设计工具和硬件描述语言(Hardware Description Language, HLD)。

1. **设计工具链**：
- **高级综合工具**：如Xilinx Vivado或Intel Quartus Prime，这些工具使用高级硬件描述语言（如Verilog或 VHDL）来描述设计逻辑，这些语言更接近于程序员熟悉的软件编程语法。
- **IP Core库**：预定义的可重用模块集合，如处理器核心、通信接口等，简化了设计过程。
- **合成器**：将高级语言转换为FPGA内部特定的电路布局，这涉及逻辑优化和映射到可用的硬件资源。
- ** place and route**：确定逻辑单元的位置，并建立连接路径，确保信号传输的完整性。
- **配置文件生成**：生成最终的位流文件（Bitstream），包含了FPGA配置的数据。

2. **HDL（硬件描述语言）**：
- **Verilog** 和 **VHDL**：这两种广泛使用的低级编程语言，用于详细描述FPGA内的逻辑结构和信号交互。
- **硬件描述语言工具**：允许开发者编写和验证他们的硬件设计，这些工具提供了调试和仿真功能。

3. **Overlays** 或 **分区模型**：
- Overlays 提供了一种分层的方式来进行设计，可以包含预配置的部分（称为“hard IP”）和可变的自定义逻辑（soft IP）。这种架构允许在硬件层面快速添加、移除或更新功能，减少了重新配置整个FPGA的时间。

4. **FPGA编辑器**：
- 用户界面工具，如Xilinx ISE或Altera SDK，提供图形化界面帮助用户直观地设计和配置FPGA，支持逻辑设计和连线布局。

5. **软件驱动和支持**：
- 需要有针对FPGA的驱动程序，使得外部硬件如CPU能与FPGA通信，特别是在处理实时数据流或I/O操作时。