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基于VHDL设计的FPGA功能仿真结果与实际功能不一致问题研究(论文原稿) 基于VHDL设计的FPGA功能仿真结果与实际功能不一致问题研究(论文原稿)

格式:word 上传:2022-08-17 08:48:30

《基于VHDL设计的FPGA功能仿真结果与实际功能不一致问题研究(论文原稿)》修改意见稿

1、“.....是指在不考虑器件延时和布线延时的理想情况下对源代码进行逻辑功能的验证。功能仿真的主要目的是确定个设计是否实现了预定的功能或设计意图,分析电路的逻辑关系的正确性,由于仿真速度快,可以根据需要观察电路输入输出端口和电路内部任意信号和寄存器的波形,因此功能仿真是设计过程中不可缺少的步骤。目前功能仿真常用的工具为公司序仿真航空电子技术,程耀林的系统设计方法解析电子技术,杨之廉,申明超大规模集成电路设计方法学导论北京清华大学出版社,潘松电子设计自动化技术及其应用电子与自动化,侯伯亨,顾新硬件描述语言与数字逻辑电路设计西安电子科技大学出版社,杨丹中的信号与变量电子工程师,。综合是将级的行为描述转化为使用门级单元的结构描述即网表。网表文件主要记录的是所用工艺库门级单元之间的互基于设计的功能仿真结果与实际功能不致问题研究论文原稿望不致的情况。经测试......”

2、“.....我们利用手上多个版本的和均无法避免这种现象的发生。同时,由于语法中,进程外的信号赋值仅相当于重命名操作,不存在延时,故此类问题在的仿真中不会出现。对于设计人员,在设计中应特别注意避免对时钟信号的赋值操作,以免出现为了功能仿真的结果正确性改动代码后导致实际功能的情况。在信號,可见由于少了时钟赋值语句,处未出现时刻,的赋值发生在时钟信号从跳变为且时刻后的时间,功能与设计致。方法对信号也同时进行次赋值产生信号,在中依然将该信号用上升沿采样赋值,则信号为信号延迟个时钟周期。仿真波形如图所示,观察仿真器的信号,可以发现,仿真过程和上种改法是不致的。,赋值发生在时钟信号上升沿跳变时刻后的时间,而在仿真器发现在由跳变为的时刻所以在时刻,被赋值为。尽管的跳变晚于,但仅晚了个时间,不占用仿真时间,所以导致了从波形仿真結果看与同时跳变的现象......”

3、“.....很显然,在时钟的赋值我们试用仿真发现,仿真结果与仿真结果致。根据信号语法特性结合仿真器工作原理分析如下在中,在进程外的信号赋值有定的延时,在仿真是对应于在等式右边的信号值跳变后的时间后在进程内信号的赋值在进程结束时起作用仿真中,时钟上升沿判断后也会产生个时间仿真中,进程内信号的时钟边沿赋值是将时钟信号跳变时刻等式右侧的信号值在时钟跳变后的时间赋值给左侧出版社,杨丹中的信号与变量电子工程师,。不致原因分析分析代码发现,由于在设计中对时钟信号进行了赋值,导致该时钟产生的信号用赋值后的时钟进行延时处理时,第个节拍的延迟未起作用,仿真的信号比实际信号在该处提前个时钟周期跳变,仿真功能与实际设计不致......”

4、“.....因此在基于的设计中,对时钟信号的赋值在因为语法种信号赋值特性的原因可能会造成仿真器的解析与期望不致的情况。经测试,这种解析方式为仿真器厂商的致做法,我们利用手上多个版本的和均无法避免这种现象的发生。同时,由于语法中,进程外的信号赋值仅相当于重命名操作,不存在延时,故此类问题在的分析,对于本段代码,以下两个方法均可以使得功能仿真与设计致方法将设计中的的赋值条件由改为时,仿真结果与预期结果致,再次观察信號,可见由于少了时钟赋值语句,处未出现时刻,的赋值发生在时钟信号从跳变为且时刻后的时间,功能与设计致。方法对信号也同时进行次赋值产生信号,在中依然将该信号而中的时钟边沿赋值也在上升沿后的时刻将上升沿跳变时刻的赋值给。对于中的时钟边沿赋值,赋值发生在时钟信号上升沿跳变时刻后的时间,而在仿真器发现在由跳变为的时刻所以在时刻,被赋值为。尽管的跳变晚于......”

5、“.....不占用仿真时基于设计的功能仿真结果与实际功能不致问题研究论文原稿进行开发,开发流程通常包括电路设计与输入功能仿真综合优化综合后仿真实现与布局布线时序仿真板级仿真与验证调试与加载配置等主要步骤。其中每个步骤所采用的工具都不尽相同。不致原因分析分析代码发现,由于在设计中对时钟信号进行了赋值,导致该时钟产生的信号用赋值后的时钟进行延时处理时,第个节拍的延迟未起作用,仿真的信号比实际信号在该处提前个时钟周期跳变,仿真功能与实际设计不致。文献梁丽技术在现代电子设计中的应用研科技创新与应用,蒋昊,李哲英基于多种工具的设计流程微计算机信息,戚新宇基于设计的功能仿真和时序仿真航空电子技术,程耀林的系统设计方法解析电子技术,杨之廉,申明超大规模集成电路设计方法学导论北京清华大学出版社,潘松电子设计自动化技术及其应用电子与自动化,侯伯亨......”

6、“.....根据采用的芯片不同,般设计人员采用各个厂家自己推出的综合开发工具。基于设计的功能仿真结果与实际功能不致问题研究论文原稿。我们试用仿真发现,仿真结果与仿真结果致。根据信号语法特性结合仿真器工作原理分析如下在中,在进程外的信号赋值有定的延时,在仿真是对应于在等式右边的信号值跳变后的时间后在进程内信号的赋值在进程结真中不会出现。对于设计人员,在设计中应特别注意避免对时钟信号的赋值操作,以免出现为了功能仿真的结果正确性改动代码后导致实际功能的情况。在的验证工作中,由于没有有效的自动检测手段,在分析代码时,验证人员也应重点注意设计代码中有没有对时钟赋值操作,以及该操作会不会影响功能仿真结果,避免漏测问题或者误测问题,必要时进行综合后仿真或布局布线后仿真对功能仿真结果进行确认。参上升沿采样赋值,则信号为信号延迟个时钟周期。仿真波形如图所示......”

7、“.....可以发现,仿真过程和上种改法是不致的。仿真器依然产生了时刻,但由于信号的跳变在时刻发生,信号的跳变依然晚于信号个时钟周期,在时跳变,因此仿真结果与设计实际要求致。结语根据中对于信号赋值的延时特性,仿真器的原理严格按照语法进行,而厂商,所以导致了从波形仿真結果看与同时跳变的现象。而对以上代码使用芯片厂商开发工具进行综合和布局布线,很显然,在时钟的赋值将被综合成触发器,的赋值将被综合成线连接,等同于。从硬件实现看,实际布局布线后将晚于个时钟周期而不是个仿真用的时间。因此,功能仿真结果和布局布线后实际功能不致。纠正措施分析根据上面的机时起作用仿真中,时钟上升沿判断后也会产生个时间仿真中,进程内信号的时钟边沿赋值是将时钟信号跳变时刻等式右侧的信号值在时钟跳变后的时间赋值给左侧的被赋值信号打开仿真器的信号分析信号跳变过程,针对图的设计代码分析如下......”

8、“.....因此外的信号在处由跳变基于设计的功能仿真结果与实际功能不致问题研究论文原稿公司的和公司的等软件。综合是将级的行为描述转化为使用门级单元的结构描述即网表。网表文件主要记录的是所用工艺库门级单元之间的互连关系。而布局布线则是对网表中的每个门级单元在器件中定位,并使用器件内的连线资源按照网表中的连接关系连接起来的操作。因为综合和布局布线将软件设计与硬件的可实现性挂钩,是将软件转化为硬件电路的关键步骤。由于综合和布局布线与底公司的和公司的等软件。根据代码分析设计意图为时钟信号在该设计中进行了被赋值给了信号,即将信号重命名为,用重命名后的时钟信号对信号进行延迟个时钟周期产生信号。而使用仿真结果如图所示。基于设计的功能仿真结果与实际功能不致问题研究论文原稿。功能仿真综合布局布关系......”

9、“.....并使用器件内的连线资源按照网表中的连接关系连接起来的操作。因为综合和布局布线将软件设计与硬件的可实现性挂钩,是将软件转化为硬件电路的关键步骤。由于综合和布局布线与底层资源关系紧密,根据采用的芯片不同,般设计人员采用各个厂家自己推出的综合开发工具。基于设计的功能仿真结果与实际功能不致问题研究论文原稿。功能仿真的验证工作中,由于没有有效的自动检测手段,在分析代码时,验证人员也应重点注意设计代码中有没有对时钟赋值操作,以及该操作会不会影响功能仿真结果,避免漏测问题或者误测问题,必要时进行综合后仿真或布局布线后仿真对功能仿真结果进行确认。参考文献梁丽技术在现代电子设计中的应用研科技创新与应用,蒋昊,李哲英基于多种工具的设计流程微计算机信息,戚新宇基于设计的功能仿真和真器依然产生了时刻,但由于信号的跳变在时刻发生,信号的跳变依然晚于信号个时钟周期,在时跳变......”

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