AI简介
这是一本深度剖析Xilinx公司7系列FPGA、UltraScale/UltraScale+和Versal ACAP内部架构的设计优化宝典。书中以SystemVerilog语言和Vivado设计分析方法为基础,详细讲解了FPGA设计中各个方面的优化方法,包括时钟网络、组合逻辑、触发器、移位寄存器、存储器、乘加运算单元和状态机的代码风格和优化方法,同时也包含扇出和布线拥塞的优化方法。
书中首先介绍了FPGA设计方法变迁,从简单到复杂,从单一功能到多功能,从单一算法到多种算法适配的演变过程。接着,详细阐述了时钟资源概述,包括7系列FPGA中的时钟资源,时钟缓冲器,以及UltraScale/UltraScale+中的时钟资源。此外,还介绍了FPGA内部主要资源及分布,包括逻辑资源、乘加器资源、时钟资源以及Versal芯片的三大引擎。
在时钟规划的重要性和挑战部分,书中深入探讨了如何确定时钟的个数、频率、相位关系以及外部时钟的引脚位置与电平标准等问题。在锁存器对时序的影响部分,解释了锁存器的存在对时序的影响以及如何避免锁存器的生成。
书中还详细介绍了单端口RAM的基本概念和特点,包括其设