argomenti dell'esercitazione

in questa esercitazione si trattano:

• struttura e organizzazione di una FPGA
• flusso di lavoro tipico di progetto e collaudo su FPGA
• sintesi automatica di circuiti su FPGA
• esperienza di laboratorio

struttura di una FPGA

precursori: PLA, PAL, CPLD

costituenti tipici di una FPGA:

• elementi logici (LE): specializzabili per funzioni logiche definite dall'utente
• blocchi logici complessi (CLB): costituiti da LE, multiplatori, registri ecc., configurabili per realizzare componenti circuitali definiti dall'utente
• blocchi per interconnessione, instradamento e I/O

flusso di lavoro del progetto con FPGA

sequenza di lavoro tipica (non tutti i passi sono presenti in ogni progetto):

1. specifica RTL (progetto di schematico o HDL)
2. analisi sintattica e semantica statica
   • correzione di eventuali errori, reiterazione dell'analisi
3. simulazione RTL
   • correzione di eventuali errori semantici, reiterazione di analisi e simulazione
4. sintesi RTL
5. analisi temporale e regolazione del clock
6. sintesi fisica

sintesi automatica su FPGA

la sintesi fisica, automatizzata da numerosi strumenti di analisi e ottimizzazione, si compone di vari processi:

• traduzione di componenti RTL in componenti FPGA (LE, CLB ecc.)
• dislocazione dei componenti e instradamento dei segnali sulla FPGA
  • con impiego di opportuni algoritmi di ottimizzazione: recursive cut, simulated annealing
• generazione della netlist per la FPGA