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FPGA设计的指导原则
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2010-01-11
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FPGA设计的指导原则:这里“面积”指一个设计消耗FPGA/CPLD 的逻辑资源的数量，对于FPGA 可以用所消耗的触发器（FF）和查找表（LUT）来衡量，更一般的衡量方式可以用设计所占用的等价逻辑门数。“速度”指设计在芯片上稳定运行，所能够达到的最高频率，这个频率由设计的时序状况决定，和设计满足的时钟周期，PAD to PAD Time，Clock Setup Time，Clock Hold Time，Clock-to-Output Delay 等众多时序特征量密切相关。面积（area）和速度（speed）这两个指标贯穿着FPGA/CPLD设计的始终，是设计质量的评价的终极标准。这里我们就讨论一下关于面积和速度的两个最基本的概念：面积与速度的平衡和面积与速度的互换。面积和速度是一对对立统一的矛盾体。要求一个同时具备设计面积最小，运行频率最高是不现实的。更科学的设计目标应该是在满足设计时序要求（包含对设计频率的要求）的前提下，占用最小的芯片面积。或者在所规定的面积下，使设计的时序余量更大，频率跑得更高。这两种目标充分体现了面积和速度的平衡的思想。关于面积和速度的要求，我们不应该简单的理解为工程师水平的提高和设计完美性的追求，而应该认识到它们是和我们产品的质量和成本直接相关的。如果设计的时序余量比较大，跑的频率比较高，意味着设计的健壮性更强，整个系统的质量更有保证；另一方面，设计所消耗的面积更小，则意味着在单位芯片上实现的功能模块更多，需要的芯片数量更少，整个系统的成本也随之大幅度削减。
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lgh1576
2011-11-12
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