华为FPGA设计规范与流程详解

"华为FPGA设计流程指南是内部资料，旨在规范FPGA设计流程，确保开发的合理性、一致性与高效性。文档适用于系统原型实现和ASIC原型验证，以Altera FPGA器件和相关工具（modelsim+LeonardoSpectrum/FPGACompilerII+Quartus）为例。内容包括基于HDL的FPGA设计流程概述、Verilog HDL设计规范、逻辑仿真、逻辑综合的关键步骤等。" 在华为的FPGA设计流程中，设计者首先需要理解基于HDL的设计流程。这个流程通常包括以下几个关键步骤： 1. **功能仿真**：在设计初期，通过行为级仿真（如使用modelsim）验证设计的逻辑功能，确保模块间交互的正确性。这一步不考虑硬件实现的细节，而是基于Verilog或VHDL的高级描述。 2. **逻辑综合**：使用工具（如LeonardoSpectrum）将HDL代码转化为门级网表，优化逻辑结构，以便更适合目标FPGA的硬件资源。设计者应遵循一些原则，比如关注工具的警告信息，处理大规模设计，以及可能使用黑盒子方法处理第三方IP。 3. **前仿真**：在综合后，进行前仿真来检查综合结果是否符合预期。这包括时序分析，以确保设计满足速度要求。 4. **布局布线**：使用FPGA厂家的专用工具（如Altera的QuartusII）进行布局布线，将逻辑网表映射到具体FPGA芯片的物理资源上。 5. **后仿真（时序仿真）**：在布局布线后，再次进行仿真，验证时序是否满足设计要求，确保在实际硬件上的性能表现。 在进行Verilog HDL设计时，有特定的编程风格要求，包括文件组织、大小写规则、标识符命名、参数化设计、代码对齐和缩进、注释清晰，以及参考C语言的结构。此外，设计应考虑可综合性，避免使用不可综合的语言特性，确保代码能被逻辑综合工具正确处理。 逻辑仿真部分涉及创建测试程序（testbench），用于模拟待测模块的输入输出行为，并可以使用预编译库加速仿真过程。在逻辑综合阶段，设计师需关注合成策略，如针对大规模设计的优化，以及对工具警告的重视，因为这些警告可能暗示潜在的问题。 此指南还涵盖了设计目录的组织结构，这对于项目管理和团队协作至关重要，确保所有成员都能轻松理解和维护代码。 华为FPGA设计流程指南提供了一套完整的设计流程，不仅关注设计的正确性和效率，还强调了代码的可读性和可移植性，以适应不同的FPGA平台和可能的ASIC移植需求。