基于FPGA的ASIC设计

S698M SoC芯片中EDAC模块的设计与实现

黄琳1，陈第虎1，梁宝玉2，颜军2

（1.中山大学理工学院，广东 广州510275；2.欧比特（珠海）软件工程有限公司，

广东 珠海 519080）

摘要： EDAC检错纠错模块在电子、通信以及航空航天等领域有着广泛的应用。本文主要

介绍了利用 [39，32] 扩展海明码的EDAC模块的基本原理和用VHDL语言设计实现EDAC

的设计实现，该模块在XILINX ISE软件开发环境下通过设计、综合、仿真，验证了设计的

正确性。

关键词：错误检测与校正（EDAC）；单粒子翻转（SEU）；VHDL；扩展海明码

Design and Realization of Error Detection and Correction

Circuit in S698M SoC Processor

Huang Lin1, Chen Dihu1, Liang Baoyu2, Yan Jun2

（1.School of Physics & Engineering, Sun Yat-Sen University, Guangdong, Guangzhou, 510275,

2.Orbita Software Engineering Inc. Guangdong, Zhuhai, 519080）

Abstract: Error Detection And Correction is widely applied in many fields, such as space

navigation, aviation and communication. This paper emphasized on the basic principles and

design procedure by VHDL in detail. The implementation of design, simulation and synthesis is

Ｉ　Ｃ玟不研』坐十　Ａ　ＩＣ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　Ｆｏｒｕｍ．ＦＰＧＡ　

为缓解我国电子信息产业快速发展与核心技术人才紧缺的矛盾，中　纛≯　电网（ＥＣＣＮ）在信息产业部的支持下，联合国际著名集成电路设计厂　商和清华大学等国内项级高校，隆重推出电子工程与集成电路技术培训项　目。所开课程包括ＦＰＧＡ／ＰＬＤ、数字处理器、嵌入式ＳｏＣ以及模拟和射频　技术等。其中，ＦＰＧＡ培训是与Ａｌｔｅｒａ公司和清华大学共同推出的，并最先　开课。本刊将陆续整理培训的精华内容与读者分享。更多详情敬请登录　ｈｔｔｐ：／／ｔｒａｉｎｉｎｇ．ＥＣＣＮ．ｃｏｍ／。　

第十二讲　

ＦＰＧＡ模块化设计与　

Ａｌｔｅｒａ　Ｈ　ａ　ｒｄ　Ｃ　ｏ　ｐｙ　Ｉ　Ｉ结构化ＡＳ　Ｉ　Ｃ　

ｏｄｕｌａｒ　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ａｌｔｅｒａ　ＨａｒｄＣｏｐｙ　ＩＩ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ　ＡＳＩＣ　

本讲包含四部分内容，一，命令行　与Ｔｃｌ脚本；二，功耗分析；三，高速电　路设计，包括：信号完整性及电源高速　设计等；四，成本缩减。　命令行与Ｔｃ／／￣　在使用ＥＤＡ软件时，除了可以通　过图形用户界面ＧＵＩ操作以外，也可　以通过命令行和脚本方式完成同样的　工作。　脚本是指用纯文本的方式记录并　运行设计流程的各种设置和操作。在　ＥＤＡ领域使用脚本是一种比较流行的　方式，但对初学者而言，不易上手，比较　枯燥，实际上使用脚本具有众多优点。　脚本语言的优点　使用脚本语言具有以下好处：节　省内存资源，提高生产率；用户可以灵　Ｌ…一…　…　活定制工作过程；可以方便的嵌入到　基于脚本语言的设计流程中；可以方　便的进行分布式计算；及可移植性强　等。同时，图形用户界面（ＧＵＩ）的优势，　包括：界面友好、直观，容易使用；方便　进行原理图、版图编辑等。　命令行与脚本　为了兼顾脚本方式的灵活。性和　ＧＵＩ方式的易用性，用户可以在设计的　不同阶段分别使用ＧＵＩ方式和脚本方　式。这里的命令行也是一种脚本，在Ａｌ—　ｔｅｒａ　Ｑｕａｒｔｕｓ　ｌｌ中，有命令行脚本和Ｔｃｌ　脚本两种方式，这两种方式互为补充，　为用户提供全流程的脚本解决方案。　命令行　命令行方式提供比ＧＵＩ更多的可　独立执行的命令，每个设计步骤都有　相应的模块化的执行指令，如：ｑｕａｒ．　ｔｕｓｍｏｐ：分析、综合与映射命令；　ｑｕｏｒｔｕｓｆｉｔ：布局布线命令；ｑｕｏｒｔｕｓ～　ｓ　ｍ：仿真命令；ｑｕａｒｔｕｓ～ａｓｍ：生成配　置文件；ｑｕａｒｔｕｓ～ｐｇｍ．对器件进行配　置等。此外，使用命令行还可以对工程　进行各种设置。　Ｔｃｌ脚本　Ｔｃｌ是ＥＤＡ领域的标准脚本语言，　如Ｓｙｎｏｐｓｙｓ、Ｍｅｎｔｏｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ、Ｓｙｎｐｌｉｃｔｙ　等ＥＤＡ公司均采用ＴｃＩ脚本语言。　在Ｔｃｌ语言中，允许用户自定义命　令，并可在大多数设计平台间无缝转　换。Ａｌｔｅｒｏ　Ｑｕｏｒｔｕｓ　ｌ１支持很多Ｔｃｌ命　令包，每个包有不同类型的Ｔｃｌ命令，　如ｐｒｏｊｅｃｔ包中的命令主要用于设置　和得到工程的属性，ｄｅｖｉｃｅ包则主要　用于得到器件信息。

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基于FPGA的诱发电位仪系统设计

作者：谢 宏,李 刚,姚 楠,夏 斌

来源：《现代电子技术》2010年第19期

摘 要:设计了基于FPGA的诱发电位仪完整系统。首先给出了整个诱发电位仪的总体设计,讨论了FPGA作为主芯片的各模块集成设计,在此基础上论述了ADS1258模/数转换芯片的特点并给出了其与FPGA的接口电路设计。该诱发电位仪系统设计具有可靠性高,通用性和扩展性好等优点,并且具有非常重要的应用价值和良好的市场前景。关键词:诱发电位仪; FPGA;

ADS1258; 接口电路

中图分类号:TN919-34文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)19-0172-04

Design of Evoked Potential System Based on FPGA

XIE Hong, LI Gang, YAO Nan, XIA Bin

(Institute of Information Engineering, Shanghai Maritime University, Shanghai 200135, China)

Abstract: A FPGA-based evoked potential system is designed. The overall design of the evoked

potential instrument is given. The integrated design of each module which takes FPGA as the main

chip is discussed. On the basis of the integrated design, the characteristic of analog-to-digital

 专用集成电路的类型及特点

分为三类:1全定制（Full Custom）全定制ASIC芯片的各层掩模都是按特定电路功能专门制造的. 2半定制（Semi-Custom）半定制ASIC芯片的单元电路是用预制的门阵（Gate Array）做成的，只有芯片的金属连线是按电路功能专门设计制造的。一般称为MPGA，即：掩模可编程门阵。3可编程 (Programable )单元电路、金属连线和I/O引脚都是可编程的ASIC。

 可编程ASIC主要包括两大类：l CPLD（Complex programmable logic device）：复杂可编程逻辑器件。l FPGA（Field programmable Gate Array）：现场可编程门阵列。

 集成电路设计和制造过程

设计过程

1制定规范(SPEC)2系统设计(System Design)3电路设计(Circuit Design)4版图设计(Layout Design)

制造过程

1制版 2掩膜版制造(MASK)3流片(Fab) 4光刻、生长、扩散、掺杂、金属化,蒸铝等产生Pn结、NPN结构、MOS 电阻、电容等5 测试(Testing) 以Spec和Test Vector 为标准检测制造出的芯片是否满足设计要求6封装(Packaging) 7磨片划片(Sawing) 8键合(Wire Bonding) 9包封(Packaging)形式：DIP, QFP,PLCC,PGA,BGA,FCPGA等

 专用集成电路预测与发展 SOC (System on a chip)

1 工艺(Process)由0.35um,0.25um,0.18um进入0.13um,0.10um即高速,低压,低功耗

2 EDA设计工具与设计方法必须变革以适应深亚微米工艺的发展 (如 Single Pass , Physical Synthesis 等)

3 可编程器件向更高密度,更大规模和更广泛的领域发展(如Mixed Signal )