專用FPGA布局布線工具的設(shè)計與實現(xiàn)的開題報告

專用FPGA布局布線工具的設(shè)計與實現(xiàn)的開題報告一、選題背景現(xiàn)今，隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，F(xiàn)PGA已成為數(shù)字電子系統(tǒng)中最重要、最靈活的核心模塊之一。FPGA可被用于各種應用，如信號處理、顯卡、網(wǎng)絡交換機、航空航天控制等。其靈活性使得數(shù)字電子設(shè)計能夠較快地被實現(xiàn)和代工。然而，隨著FPGA器件規(guī)模的逐漸擴大、設(shè)計規(guī)模也逐漸增大，F(xiàn)PGA的布局布線變得越來越復雜。對于靜態(tài)和動態(tài)功耗、功率管理和慢信號等設(shè)計約束的考慮，充分有效地進行布局布線設(shè)計，至關(guān)重要。在FPGA器件性能提高的同時，這些因素的處理還將成為將來FPGA設(shè)計中的挑戰(zhàn)。設(shè)計一種基于FPGA的專用布局布線工具，對于提高FPGA設(shè)計的效率具有重大的實際意義。同時，它可以幫助用戶更好地理解和應用FPGA設(shè)計，更好地實現(xiàn)他們所需的功能，進一步推動FPGA工具鏈的發(fā)展。二、研究內(nèi)容本文提出了一種基于FPGA器件的專用布局布線工具，主要研究內(nèi)容包括以下部分：1.確認布局布線變量，建立FPGA布局布線原理控制塊通過確認布局布線變量，建立FPGA布局布線原理控制塊，從而實現(xiàn)該建設(shè)目的。本文將介紹這種控制塊的設(shè)計，包括復雜FPGA布局和布線的流程控制、格子模型的設(shè)計、模塊劃分策略等。2.建立布局布線實現(xiàn)的模塊在FPGA布局布線過程中，多個模塊之間相互合作，需要合理設(shè)計這些模塊，實現(xiàn)布局布線的目標。本文將介紹各種模塊的設(shè)計，包括模塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、控制流程等。3.建立其他相關(guān)模塊為了使FPGA布局布線工具具有良好的性能和擴展性，本文還將介紹其他相關(guān)模塊的設(shè)計，包括文件輸入輸出功能、用戶接口、圖形用戶界面等。三、預期目標本文將建立一種基于FPGA器件的專用布局布線工具，具有以下預期目標：1.實現(xiàn)對FPGA器件進行布局布線設(shè)計該工具將允許使用者指定FPGA器件的大小、形狀、引腳數(shù)量、每個引腳位的限制等信息，以進行FPGA布局布線的設(shè)計。2.實現(xiàn)對FPGA器件功耗、功率管理和慢信號設(shè)計的支持該工具將支持設(shè)計FPGA器件的功耗、功率管理和慢信號等設(shè)計約束，以實現(xiàn)布局布線的目標。3.實現(xiàn)良好的用戶界面和數(shù)據(jù)輸出交互，提高布局布線效率該工具將具有良好的用戶界面和數(shù)據(jù)輸出交互，以提高布局布線的效率，同時也方便使用者查看與分析FPGA器件的布局布線結(jié)果。四、研究方法本文研究將采用以下方法：1.FPGA器件原理和工具鏈的研究對于FPGA器件的原理和工具鏈進行研究，掌握其特點和原理，為后續(xù)工具的設(shè)計提供必要的知識支持。2.布局布線算法的研究對于FPGA布局布線算法進行研究，包括最小排版、快速布局、全局布局、局部布線、慢信號優(yōu)化等算法。為后續(xù)的工具設(shè)計提供基礎(chǔ)支持。3.工具設(shè)計與實現(xiàn)基于FPGA器件的專用布局布線工具的設(shè)計和實現(xiàn)。重點分析了設(shè)計控制塊、算法實現(xiàn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和用戶交互等關(guān)鍵設(shè)計。五、完成進度目前，本文已完成了FPGA器件原理和工具鏈的研究、FPGA布局布線算法的研究、相關(guān)算法的調(diào)研和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計。下一步將開始工具的設(shè)計和實現(xiàn)，并進一步完善調(diào)試和算法優(yōu)化等方面的工作。預計在兩個月內(nèi)完成全部任務。六、參考文獻[1]HardieRC.FPGA的電源管理設(shè)計[J].ElectronicsWorld,2015,121(1947):46-49.[2]KrowneC,WangZ,CongJ.FPGA支持的離散離散余弦變換CDA算法[J].電子學報，2018,07:1541-1547.[3]TristramS,WongR,LukW.FPGA配置文件的推斷：高效算法和布線架構(gòu)[J].德克薩斯儀器雜志，2018，15(1):31-41.[4]AlsolamiH,KhormiS.基于FPGA的音樂節(jié)奏控制[J].情報處理雜志,2015,16(1):29-31.[5]XinyanD.現(xiàn)代數(shù)字電路設(shè)計[M].機械工業(yè)出版社，2018.[6]Verilog標準：IEEE1364-1995.[7]Kr