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Casino Phú Quốc什么是寄存器传输级(RTL)设计?

设计是数字电路设计流程中的一个重要步骤VHDLVerilog将其设计的高级预期行为转换为软件代码

HDL最早于20世纪80年代被开发出来最初其能够在RTL级进行建模,

RTL设计已成为数字设计流程中的一个必要步骤,

以便在深入探索设计流程中更复杂和耗时的阶段之前获得可接受且优化的设计

我们将演示RTL设计如何被运用于现场可编程门阵列(并展望RTL设计的未来前景

RTL设计基础知识

“寄存器传输”是指如何用语言描述寄存器之间的数据流,

它将一个复杂的系统分解为由HDL代码表示的相对简单的模块

寄存器

可以存储一定数据量的硬件元件被称为寄存器D触发器RTL设计的基本目的是描述数据在寄存器之间的流动方式以及如何通过运算更改数据

硬件设计语言(

RTL设计中最重要的部分是描述电路行为的代码集成电路HDL与编程语言的一大区别在于,

这可以通过在电路中使用定义数字时钟值的变量来实现,

D <= không phải Q;

quy trình(clk)
bắt đầu
nếu tăng_edge(clk) thì
Hỏi <
kết thúc nếu;
kết thúc quá trình;

即超高速集成电路硬件描述语言(

另一种常见的HDL是Verilog或其超集SystemVerilog

当它们不相等或都被设为0时,

VHDL对与门的描述如下所示:

thực thể my_and là -- Đầu tiên
cổng (
inp1: trong  std_logic
inp2: trong  std_logic
đầu tiên: out std_logic   -- Cổng đầu ra
);
kết thúc my_and;

khối kiến ​​trúc của my_and là -- Tiếp theo
bắt đầu
inp2) -- Với đầu vào
Bắt đầu
-- Sử dụng câu lệnh if-then-else đơn giản
’1’) và inp1=
đầu tiên <
khác
đầu tiên <
Kết thúc nếu;
kết thúc quá trình
kết thúc blk;

Verilog对与门的描述如下所示:

// xác định lệnh gọi mô-đun
// xác định đầu vào và đầu ra
đầu ra đầu tiên;

chỉ định đầu tiên =

endmodule

但这种类型的代码可以表示系统中的每个实体,

逻辑运算

上面的示例展示了如何在VHDL和Verilog中表示AND

算术运算

在VHDL中添加两个数字的代码为:

inp1 +

RTL中的算术运算表示专用的物理元素,

同步和异步操作

这可以通过检查时钟输入或非时钟输入的输入值来实现,

RTL在集成电路设计中的作用

RTL设计提供的抽象级别使工程师能够专注于系统的更高级别功能,

ic-design-process-rtl.jpg

RTL设计在系统规范和电路设计步骤之间建立了连接

设计被转换为用于创建电路设计的网表,

应在设计流程中尽早完成使用RTL设计的抽象表示,

RTL设计流程

RTL设计流程的目标是定义和优化集成电路(

1.高层次综合

流程中的第一项任务是通过尽可能少的编辑将器件规范转换为HDL代码

2.RTL编码

这一步的一个重点是使用模块来描述常见运算和系统的特定部件

功耗和面积(

最大限度地减少功耗并减小设计的物理尺寸

时序和逻辑仿真

设计团队可以在设计流程中尽早调试系统中的任何问题,功耗毛刺。 

功耗估算

系统中的每个器件都会消耗一定的功耗,Chơi xì dách online PowerArtist被许多头部半导体设计企业用于在RTL设计阶段分析和降低功耗

面积最小化

尽管RTL设计流程不考虑组件的物理尺寸,

4.验证

该步骤可以通过RTL仿真或形式验证来完成

RTL仿真:输入和输出通常用波形表示,

形式验证:利用自动化将一组行为预期转换为数学算法,

5.RTL综合

RTL综合可用于将RTL设计的HDL代码表示转换为门级网表

在FPGA和ASIC设计流程中使用RTL设计

一类是专用集成电路(ASICASIC的芯片逻辑一旦构建完成,

FPGA不是将逻辑内置于芯片的几何结构中,

ASIC设计流程需要工程师规划和布局物理电路,

RTL设计的未来

使用硬件描述语言来表示数字系统的预期行为始于20世纪70到80年代

为设计人员开发定义新一代集成电路的工具套件的企业,

  • 功耗降低

    电源管理仍然是整个集成电路设计流程中的最大挑战之一,Chơi xì dách online更高可见性和更快的速度,

  • 工具之间的无缝集成

    验证和签核的工具的数量不断增加,IEEE并提供尽可能实现应用之间的无缝流程的工具,

  • 将AI纳入设计流程

    集成电路设计流程中的许多工具都利用机器学习(

  • 高层次综合的改进

    让他们能够以更快的速度和更接近于最佳配置的设计,

  • 更智能的RTL综合

    在将RTL描述中的门级转换为实际晶体管时,

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