[發明專利]可編程邏輯器件硬件結構通用建模方法

無效

• 申請號: 200810034025.8
• 申請日: 2008-02-28
• 公開（公告）號: CN101246510A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 王健;來金梅;余建德;童家榕
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛;盛志范

1、一種可編程邏輯器件硬件結構通用建模方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)劃分層次

將FPGA的硬件結構劃分為5個層次，共6類模塊單元，從高到低依次為FPGA、重復單元、同類單元族、信號傳輸單元、功能單元、基本單元；每個層次中都有結構不同的多種模塊單元，每個模塊單元內包含一些低一級層次的模塊單元以及聯結它們的線網。線網中與外部線網有連接的端口，各模塊單元又通過這些端口與外部線網聯結其它模塊，形成高一層次的模塊單元；

(2)按層建模

按劃分的層次對硬件建模，采用文本文件對模型進行記錄描述，一個文件記錄某一層次的一個或多個硬件單元，6類模塊單元有6個文本文件；此外，還有記錄模型的碼點信息，封裝信息和損壞單元信息的3個文本文件；具體如下：

①.基本單元建模

基本單元是芯片中最基本的組成部分，基本單元的文本描述內容為：基本單元的類型、單元的端口數量、每個端口的名稱及其對應的負載電容、內部編程點的數量、每個編程點的名稱及其對應的默認值、信號傳輸路徑的數量、每種傳輸路徑及其時延模型，以及這種傳輸路徑下編程點的配置方法；

在文本格式描述時，每個基本單元按端口信息，碼點信息，行為信息分別描述；

②.功能單元建模

功能單元是由基本單元連接而成的具有小規模可用邏輯的電路單元；按基本單元的聯接結構進行建模；功能單元的文本描述內容為：功能單元的類型、單元的端口數量、端口的名稱、內部含有的基本單元、各基本單元之間的相互連接、單元內編程點的命名以及每個配置元素的配置原理；

在文本格式描述時，對每個功能單元記錄其端口信息，包括每個端口名，功能，和其與內部線網的連接情況；結構信息，包括功能單元內部所出現的基本單元與其間的線網；以及邏輯配置信息，包括功能單元實現各種功能時的不同碼點配置方法；

③.同類單元族建模

同類單元族是由同種類型的功能單元所排成的陣列，同類單元族的文本描述內容為：類型名、構建同類單元族所需的功能單元類型、同類單元族的陣列大小以及族內各功能單元之間的專用連接；

同類單元族的文本描述包含維度信息和專用連接信息；前者指明這種功能單元的排列方式，后者說明功能這些同類的功能單元之間的專用連接；

④.信號傳輸單元建模

信號傳輸單用于通用可編程連接；信號傳輸單元的文本描述內容為：它所包含的功能單元的具體類型名；

⑤重復單元建模

重復單元是構建可編程核陣列的要素，在可編程核陣列內的每個位置上都有一個重復單元；重復單元的文本描述內容為：端口、內部模塊、內部線網；其端口不用端口名區分，而是以它的位置區分；內部模塊按同類單元族和信號傳輸單元中的方式描述各個功能單元；內部線網連接了各個功能單元和外部端口；

用于描述重復單元的文本文件中要包含端口信息，同類單元族信息，以及信息傳輸元信息；

⑥.FPGA建模

FPGA建模即對整個FPGA芯片進行最高層次的建模；一個FPGA芯片是由重復單元經重復排列而成的陣列；重復單元之間的線網就是相鄰重復單元間對應端口的重合；

FPGA層次建模要記錄的信息是陣列的大小以及陣列內各位置上重復單元的類型；

⑦.封裝信息建模

對于芯片的管腳，進行專門的建模；即把芯片的每個管腳認為與其所在的重復單元關聯；

對于封裝模型，我們也用一個專門的文件來描述；記錄每個管腳的名字和其對應的重復單元；

⑧編程點建模

編程點按重復單元建模；每個重復單元擁有一個編程點陣列，這個陣列中的每個編程點都將分配給重復單元中的各個基本單元使用；

在文本描述時，記錄重復單元中每個基本單元所用到的碼點在這個陣列中的位置。