[實用新型]基于FPGA芯片的EDA綜合實驗平臺

有效

• 申請號: 201320111349.3
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN203149572U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 潘梅勇;張愛科;王慧;葛祥友;李瑞娟;孔軼艷
• 申請（專利權）人: 廣西生態工程職業技術學院;柳州職業技術學院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙) 45113
• 代理人: 周小芹

技術領域

本涉及一種實驗平臺，特別是一種基于FPGA芯片的EDA綜合實驗平臺。

背景技術

EDA（Electronic?Design?Automation的縮寫，譯為電子設計自動化)綜合實驗對實驗平臺的要求越來越高，過去傳統的EDA實驗往往僅限于一些簡單的FPGA（Field－Programmable?Gate?Array的縮寫，即現場可編程門陣列）程序設計，如顯示燈的控制、譯碼器的設計、簡單組合邏輯或時序邏輯設計。這種針對一些簡單的EDA實驗所開發的實驗平臺，結構相對簡單，實驗平臺中所能夠提供可編程邏輯資源和外圍接口都較為簡單。因此，這種相對簡單的EDA實驗平臺只能滿足一些入門的EDA實驗需求。然而，近年來隨著可編程邏輯器件的應用越來越廣泛，在可編程邏輯芯片中的邏輯資源越來越豐富，使得人們可以應用高端的FPGA芯片開發和實現越來越多的非常復雜的應用場合，也能夠利用可編程邏輯器件完成一些專用的高性能密集計算，極大地拓展了可編程邏輯器件的應用場合。為了能夠針對這種復雜的應用提供相應的EDA實驗平臺，傳統的基于相對簡單的可編程邏輯器件構成的EDA實驗平臺已經不能夠滿足應用的需求，必須根據當前EDA應用的現狀和發展趨勢設計及構造新型的EDA實驗平臺，使其能夠為用戶開發和設計功能強大、結構復雜的EDA應用提供良好的實驗平臺。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種能夠與高性能、綜合性的EDA應用相適應的基于FPGA芯片的EDA綜合實驗平臺，使用戶在該實驗平臺中能夠實現與真實的高性能EDA開發及設計的應用環境相類似的模擬試驗和訓練。

解決上述技術問題的設計原理是：首先，選用高性能的可編程邏輯芯片構建EDA實驗核心處理器，在此基礎上，在可編程邏輯器件FPGA芯片的外圍設計一些應用接口，如LED接口、LCD接口、VGA接口、存儲器接口、PCIE接口等等，給用戶進行一些EDA訪問控制實驗提供硬件條件；另一方面，在所構建EDA實驗平臺中設計大量的標準的I/O控制接口，所有這些I/O控制接口可以通過邏輯復用重新定義的方式對每一個I/O端口賦予不同的含義，使得通過這些標準的I/O接口能夠在EDA實驗板的外圍連接多種不同的外設單元，使得該EDA實驗平臺能夠針對一些外圍控制器實現數據的交換及命令的控制。同時，由于該實驗平臺采用的FPGA芯片是高性能的FPGA芯片，因此在該實驗平臺中能夠為用戶開發及設計一些高性能密集計算的實驗提供硬件資源。

解決上述技術問題的技術方案是：一種基于FPGA芯片的EDA綜合實驗平臺，包括核心處理芯片和與該核心處理芯片相連接的外圍電路，所述的核心處理芯片是基于Xilinx?VertexV6-240t的?FPGA芯片，該FPGA芯片用于為實驗平臺提供高性能密集計算的EDA實驗功能，以及用于實現對各種復雜外圍電路的控制。

本實用新型的進一步技術方案是：所述的外圍電路含有存儲陣列，該存儲陣列用于接收由FPGA芯片向存儲陣列發出的各種訪問操作命令，該存儲陣列的數據線、地址線、時鐘和訪問控制線分別連接至FPGA芯片上。

所述的外圍電路含有LED模塊，所述的LED模塊包括LED燈及其控制電路，LED模塊的控制信號線直接與FPGA芯片相連，以實現FPGA芯片對LED燈的直接驅動及亮燈的顯示控制。

所述的外圍電路含有LCD顯示模塊，所述的LCD顯示模塊包括LCD轉換電路，該LCD顯示模塊的一端直接與FPGA芯片相連，以實現接受從FPGA芯片傳過來的數據和地址信號；LCD顯示模塊的另一端與外部的LCD顯示屏連接，實現進行數據格式轉換和訪問控制信號轉換的功能。

所述的外圍電路含有VGA模塊，該VGA模塊包括VGA接口電路，所述VGA模塊的信號線與FPGA芯片的I/O端口線直接相連，以實現由FPGA芯片輸出的數據向VGA顯示終端的數據格式和訪問控制信號的轉換。?

所述的外圍電路含有PCIE接口，該PCIE接口的接口信號線與FPGA芯片的I/O端口線直接相連，以實現FPGA芯片對PCIE進行數據訪問功能。

所述的外圍電路含有JTAG接口，該JTAG接口用于完成對EDA綜合實驗平臺中的FPGA芯片進行程序加載和數據訪問的功能，所述的JTAG接口信號線與FPGA芯片的I/O端口線直接相連。

所述的外圍電路含有電源模塊，該電源模塊包括電源，電源模塊直接與FPGA芯片相連，用于為FPGA芯片提供電源。

所述的外圍電路還含有標準I/O接口，該標準I/O接口用于實現FPGA芯片對外部不同接口電路的訪問與控制。