[发明专利]可编程逻辑器件硬件结构通用建模方法

摘要

本发明属于电子技术领域，具体为一种可编程逻辑器件硬件结构的通用建模方法。该方法首先对FPGA硬件结构进行层次划分：分为5个层次，共6类模块单元，然后按层次进行分别建模。建模时采用文本文件对模型进行记录描述，一个文本文件记录一个层次的硬件单元相关信息；此外，还设有记录模型码点信息、封装信息和损坏单元信息的文本文件。按本发明方法建模而形成的描述文件可以被通用的FPGA应用软件系统正确地读入、识别、分析，并据此计算出相应的硬件资源策略来实现具体的电路。

主权项

1、一种可编程逻辑器件硬件结构通用建模方法，其特征在于具体步骤如下：(1)划分层次将FPGA的硬件结构划分为5个层次，共6类模块单元，从高到低依次为FPGA、重复单元、同类单元族、信号传输单元、功能单元、基本单元；每个层次中都有结构不同的多种模块单元，每个模块单元内包含一些低一级层次的模块单元以及联结它们的线网。线网中与外部线网有连接的端口，各模块单元又通过这些端口与外部线网联结其它模块，形成高一层次的模块单元；(2)按层建模按划分的层次对硬件建模，采用文本文件对模型进行记录描述，一个文件记录某一层次的一个或多个硬件单元，6类模块单元有6个文本文件；此外，还有记录模型的码点信息，封装信息和损坏单元信息的3个文本文件；具体如下：①.基本单元建模基本单元是芯片中最基本的组成部分，基本单元的文本描述内容为：基本单元的类型、单元的端口数量、每个端口的名称及其对应的负载电容、内部编程点的数量、每个编程点的名称及其对应的默认值、信号传输路径的数量、每种传输路径及其时延模型，以及这种传输路径下编程点的配置方法；在文本格式描述时，每个基本单元按端口信息，码点信息，行为信息分别描述；②.功能单元建模功能单元是由基本单元连接而成的具有小规模可用逻辑的电路单元；按基本单元的联接结构进行建模；功能单元的文本描述内容为：功能单元的类型、单元的端口数量、端口的名称、内部含有的基本单元、各基本单元之间的相互连接、单元内编程点的命名以及每个配置元素的配置原理；在文本格式描述时，对每个功能单元记录其端口信息，包括每个端口名，功能，和其与内部线网的连接情况；结构信息，包括功能单元内部所出现的基本单元与其间的线网；以及逻辑配置信息，包括功能单元实现各种功能时的不同码点配置方法；③.同类单元族建模同类单元族是由同种类型的功能单元所排成的阵列，同类单元族的文本描述内容为：类型名、构建同类单元族所需的功能单元类型、同类单元族的阵列大小以及族内各功能单元之间的专用连接；同类单元族的文本描述包含维度信息和专用连接信息；前者指明这种功能单元的排列方式，后者说明功能这些同类的功能单元之间的专用连接；④.信号传输单元建模信号传输单用于通用可编程连接；信号传输单元的文本描述内容为：它所包含的功能单元的具体类型名；⑤重复单元建模重复单元是构建可编程核阵列的要素，在可编程核阵列内的每个位置上都有一个重复单元；重复单元的文本描述内容为：端口、内部模块、内部线网；其端口不用端口名区分，而是以它的位置区分；内部模块按同类单元族和信号传输单元中的方式描述各个功能单元；内部线网连接了各个功能单元和外部端口；用于描述重复单元的文本文件中要包含端口信息，同类单元族信息，以及信息传输元信息；⑥.FPGA建模FPGA建模即对整个FPGA芯片进行最高层次的建模；一个FPGA芯片是由重复单元经重复排列而成的阵列；重复单元之间的线网就是相邻重复单元间对应端口的重合；FPGA层次建模要记录的信息是阵列的大小以及阵列内各位置上重复单元的类型；⑦.封装信息建模对于芯片的管脚，进行专门的建模；即把芯片的每个管脚认为与其所在的重复单元关联；对于封装模型，我们也用一个专门的文件来描述；记录每个管脚的名字和其对应的重复单元；⑧编程点建模编程点按重复单元建模；每个重复单元拥有一个编程点阵列，这个阵列中的每个编程点都将分配给重复单元中的各个基本单元使用；在文本描述时，记录重复单元中每个基本单元所用到的码点在这个阵列中的位置。