Skip to main content
Denna sida visas med automatisk översättning. Visa på engelska istället?

BÄSTA PRAXIS FÖR PCB-DESIGN

FPGA/PCB-samdesign

Dagens kraftfulla och extremt höga FPGA: er ger ingenjörer betydande möjligheter till ökade funktioner och funktionalitet samtidigt som de minskar kostnaden för sina produkter. Men med ökad komplexitet kommer betydande utmaningar när det gäller att integrera dessa enheter på kretskortet.

Översikt över FPGA/PCB-samdesign

Xpedition FPGA I/O Optimizer tillhandahåller korrekt FPGA-I/O-tilldelning efter konstruktion, vilket möjliggör stiftbyte och layoutbaserad I/O-optimering inom PCB-designprocessen.

Viktiga funktioner i FPGA/PCB-samdesign med Xpedition

Flödesintegration

I/O-optimering är tätt integrerad med Xpedition Enterprise designflöde, tillgänglig i alla skeden av projektet med hjälp av en flik i Xpeditions schematiska designmiljö. Schematisk, PCB-layout och FPGA-databaser hålls synkroniserade genom synkroniseringsassistent. Detta gör det möjligt för användare att bättre kontrollera projektets designdataflöde. Dessutom kan schematiska användare bestämma när FPGA-data (nya eller uppdaterade) ska överföras till PCB-designen. Innan placering eller routing startas på kretskortet tillåter I/O-optimeraren golvplanering med hjälp av Xpedition-projektdata i planritningsfönstret för bättre initial tilldelning. Då kan resultaten exporteras till Xpeditions layoutmiljö. FPGA-delar hanteras antingen på projekt- eller företagsbiblioteksnivå.

Signalgruppering

Signalgrupper kan enkelt skapas för att hantera signalkomplexiteten hos FPGA med högt antal stift och påskynda stifttilldelningsprocessen. Varje grupp kan definiera gränssnitten för särskilda maskinvarufunktioner som ska implementeras senare i FPGA. Dessa grupper kan behandlas som separata HDL-enheter i verktyget. Signalgrupper kan antingen skapas manuellt via GUI eller extraheras från en HDL-fil (Verilog eller VHDL).

Stiftpartitionering

Genom att gruppera stift över FPGA: s I/O-banker ger optimeraren mer flexibilitet vid stifttilldelning. Fördelarna med stiftpartitionering inkluderar bättre PCB-anslutningsplanering, anpassad symbolgenerering och minimering av stiftväxlingsreglerna inom gruppen, vilket leder till bättre kontroll av stiftoptimering och förbättrad nätopplockning. Dessutom kan Signal Groups tilldelas en partition som en enda enhet, vilket tar bort behovet av att dela signalgrupper mellan I/O-banker. GUI gör hanteringen av stiftpartitioner i verktyget intuitivt och enkelt.

Signal- och stifttilldelningar

Att manuellt tilldela hundratals HDL-signaler till FPGA-stift, samtidigt som man strikt följer FPGA-leverantörernas regler är en utmaning för alla. För att motverka detta ger I/O-optimeraren användarna ett intuitivt och GUI packat med användbara funktioner. Dessa sträcker sig från automatisk tilldelning, övervakning av signalstandarder, tilldelning genom enkel dra och släpp, stöd för operationer på uppsättningar av objekt och dynamisk filtrering. Dessa gör tilldelning av signalstift till en enkel operation. Varje ändring som görs i stifttilldelningen hanteras över FPGA-flödet ombord och hålls konsekvent eftersom optimeraren är mellan FPGA- och PCB-flöden och kommunicerar alla ändringar som gjorts på vardera sidan.

Automatiserad artikelgenerering och symbolgenerering

Själva karaktären hos FPGA-enheter kräver ett annat tillvägagångssätt för symbolgenereringsprocessen. FPGA-logiken kan ändras flera gånger under projektet och symboler måste hållas i överensstämmelse med dessa ändringar. Användare har en uppsättning kraftfulla funktioner som gör symbolskapandet enkelt, snabbt och felfritt, samtidigt som de tillåter full kontroll över symbolskapningsprocessen. Jämfört med manuell symbolskapande reduceras tiden från timmar eller dagar till minuter.

Golvplanering

En viktig fas i PCB-designflödet är komponentplaceringen och orienteringen på själva kortlayouten. Golvplanering kan göras före och under PCB-layoutprocessen. Designers har den tydliga fördelen att kunna göra ändringar i FPGA-stifttilldelningar redan från projektets tidiga skeden.

Nätlinjebrytning

  • Signal-PIN-tilldelningar kan optimeras automatiskt med respekt för stiftspecifika regler och begränsningar. Detta möjliggör mycket effektiv avveckling av nettolinjer, vilket resulterar i:
  • Minskat antal lager
  • Minimering av signalintegritetsproblem
  • Ökade tidsbudgetar
  • Minimering av spårlängd på kretskortet
  • Mycket snabbare rutttid för FPGA in situ på brädet.

I/O-optimeraren garanterar felfri stiftbyte under signaltilldelningsprocessen. Upplösning kan göras på Xpeditions layoutdata eller mycket tidigare under planeringen. Dessutom stöds den fullt ut mellan stift, stiftutgångar, spårslut och ruttmål.

FPGA-multiinstans

I de flesta fall kommer samma FPGA-enhet att ha olika logiska funktioner som delas mellan projekt eller till och med delas inom ett enda projekt. I/O-optimeraren stöder dessa situationer fullt ut och detta görs automatiskt under projektutvecklingen. FPGA som representeras av olika funktionssymboler i strukturlistningsrapporten listas tillsammans med leverantörskoderna.

Multi-FPGA-optimering

Framgångsrik optimering av anslutningar mellan två eller flera FPGA-enheter är nästan omöjligt att utföra utan denna toppmoderna teknik. Optimeringsalgoritmen utvärderar alla möjliga anslutningskombinationer för att komma fram till den optimala sammankopplingen, minimerar nätövergångar som härrör från den ursprungliga tilldelningen, vilket möjliggör högre ruttfärdshastigheter. FPGA I/O-optimeraren inkluderar multi-FPGA-optimering som standard.

Dyk djupare in i det här ämnet

A person is standing in front of a whiteboard with a presentation slide displayed on it.

Använd ett verktyg som möjliggör korrekt konstruktion av FPGA I/O-tilldelning, vilket möjliggör stiftbyte och layoutbaserad I/O-optimering inom PCB-designprocessen. Läs mer i vår FPGA-PCB co-designblogg.

Resources