Altium Designer实战:基于FPGA的嵌入式系统设计流程
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更新于2024-08-23
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"基于FPGA的硬件设计-Altium.Designer基于FPGA嵌入式系统设计"
在嵌入式系统设计中,FPGA(Field-Programmable Gate Array)扮演着重要的角色,因为它允许灵活的硬件配置和高速处理能力。Altium Designer是一款强大的电子设计自动化软件,特别适合基于FPGA的系统级设计。本教程将指导用户如何在Altium Designer上实现一个从头到尾的FPGA嵌入式系统设计流程。
首先,创建一个新的FPGA工程是设计的起点。通过选择“File”菜单中的“New”和“FPGA Project”,用户可以启动新项目。在工程栏中,新创建的工程将显示,通过“File”菜单的“Save Project”功能,可以保存并命名工程(例如为“Test”)。文件视图选项会列出工程内所有相关文件,方便管理和编辑。
Altium Designer提供了丰富的IP(Intellectual Property)元件库,这对于基于处理器的系统级设计至关重要。这些IP元件包括多种处理器内核,如8051、Z80和PIC处理器,以及各种外围设备,如通信控制器。这些元件以原理图符号的形式存在,与预先综合的EDIF(Electronic Design Interchange Format)模型文件关联,适配多种FPGA。IP元件经过验证和优化,可以直接用于设计,大大减少了设计时间和优化工作。
设计过程包括创建原理图。在“File”菜单下选择“New”然后“Schematic”,保存为“Test.schdoc”。在原理图中,可以利用FPGA集成库选取所需器件,例如51系列处理器、RAM存储器、时序控制器、逻辑门等。通过点击右侧的“libraries”栏,选择并拖放所需的器件到原理图中,完成硬件设计布局。
FPGA集成库包含了各种必要的元件,如TSK51A_D(51系列处理器)、RAMS_8x1K(RAM存储器)、CLOCK_BOARD(时钟模块)、TEST_BUTTON(测试按钮)、LED(发光二极管)、NEXUS_JTAG_CONNECT和NEXUS_JTAG_PORT(Nexus协议接口)等,以及逻辑门和其他通用组件。
使用预合成的IP组件不仅加速了系统综合,还减少了对高级优化的依赖。这种优化过的IP元件库是Altium Designer的一大优势,它使得设计者能更专注于系统功能的实现,而非底层硬件的细节。
Altium Designer通过提供便捷的FPGA设计工具和优化的IP元件库,简化了基于FPGA的嵌入式系统设计过程,降低了设计复杂性,提高了设计效率。无论是初学者还是经验丰富的工程师,都能借助这款软件实现高效且可靠的FPGA设计。
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