IC设计指南：基于FPGA的验证分析

很多工程师在进行IC设计时都会选择FPGA来验证设计，而不是仿真模拟，这是因为与仿真相比，FPGA检查设计的效率高得多，当然大多数芯片开发中，都会选择FPGA原型机验证与RTL仿真结合起来。所以今天就聊聊基于FPGA的验证分析。

在FPGA的验证环节时，可将待测信号引到FPGA的引脚。采用示波器实时观测信号波形，此外，现在的FPGA实现工具一般都提供了通过计算机观察FPGA内部信号的功能，其远离是：通过JTAG口，将感兴趣的辛哈波形实时传送到计算机上，如Xilinx的chipscope就具备该功能。在引脚比较缺乏的场合下，这种方法是非常有用的。

用FPGA进行验证的大致步骤具体如下：

①新建工程文件，读入设计文件；

②建立引脚定义文件及始终定义文件；

③给出综合约束和布局布线约束；

④综合，布局布线；

⑤生成下载文件，并将其下载到FPGA中；

⑥进行调试。

说明：如果专门针对FPGA进行设计，工程师必须先了解FPGA与ASIC的差异及联系，尽量采用与ASIC设计不同的设计风格。如：

在FOGA中，寄存器资源比较多，要尽量采用像one hot的编码方式，并尽量采用retiming/pipeline降低关键路径延时。

FPGA中连线延时较大；

FPGA提供了乘法器等IP实现，甚至还提供了嵌入式处理器。

FPGA的设计自由度低于ASIC。

常用的FPGA综合工具是Synplicity公司的Synplify，此外，Xilinx与Altera也提供了自己的综合和布局布线工具。