关于一些提高fpga运行速度的提示

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关于一些提高FPGA运行速度的提示

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* i( n- v( s6 Q* ]# H% z  K1. 修改你的系统结构设计，或者VERILOG代码： 这个是最好的方法，另外一个是加TIMING CONSTRAINTS，这个我呆会儿说。具体的方法很多，比如切割大的逻辑，用一个大CLK(比如10NS)完成的大逻辑切割成两个小CLK（6NS）完成的小逻辑，这样虽然延时增加了，但是系统的频率上去了，你的设计就可以突破这个BOTTLE NECK.那什么是大的逻辑什么是小的逻辑，你可以看静态时序报告，这玩艺你一定要懂，不然你做FPGA就是在玩，即使你的设计能跑起来，那你也是玩起来的，而不是做起来的。静态时序报告会提示你那个PATH是延迟最大的，这个延迟就是你设计中制约你频率的PATH，这个延时有两个东西带来，逻辑延迟和布线延迟，逻辑延迟大的话，就切割逻辑为小的逻辑，现在FPGA基本上是一个4输入SRAM，你的逻辑输入就被当作地址，而逻辑结果早就在FPGA配置后放在SRAM里面，这样FPGA运行的时候，根据不同的逻辑输入，从SRAM中取得逻辑结果输出，比如你的逻辑是Fout = f(x,y,z,t),那么x,y,z,t就是当作了一个sram的地址，各种结果就放在sram的16个内存中，根据不同的x,y,z,t来取出结果放在Fout上输出，如果你的逻辑比较复杂，比如要5个输入信号（超过了4个）要在一个clk中完成，那你的逻辑一个sram一定完成不了，需要两个sram，好，这就是一个大逻辑，你要切割它，所谓切割就是搞一个临时中间变量，比如F= X + Y + Z,你可以分为两步走：第一个CLK: TEMP = X + Y;第二个CLK:  F  = TEMP + Z。简单的判断你可以通过综合结果也可以看到,比如在SYNPLIFYPRO里的TECKNOLOGUY OR RTL VIEWER看你的逻辑是不是在一个SRAM里，如果不在就是大逻辑了。另外一个就是布线延迟带来的频率BOTTLE NECK。这就需要用布局布线的TIME CONSTRAINTS来辅助你了。
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$ T6 e$ m; \0 ?( c: @+ e/ C2 TIME CONSTRAINTS：作IC的和作FPGA的什么区别：？CONSTRAINTS！ 做IC你不但要写RTL CODE，还要加面积CONSTRAINTS，时序CONSTRAINTS，功耗CONSTRAINTS。那你现在就可以明白了CONSTRAINTS有多重要，CONSTRAINTS得工具要看FPGA厂商的工具了，比如ISE QUANTUS。同时在写RTL代码的时候也要加CONSTRAINTS，因为它直接决定你的网表的结构，如果你的RTL的约束写的不好，比如一个状态机有ONEHOT 或者 GRAY CODE风格，你如果写的是ONEHOT风格，但是在CONSTRAINTS却让综合期综合为GRAY CODE风格(现在的综合器很智能，可以把你写的风格代码综合为你设定的CONSTRAINTS其他风格)，那你的网表就不一样了，后边的布局布线工具再努力也没有用。

要加CONSTRAINTS，就要看FPGA厂商的CONSTRAINTS文件格式，比如UCF(ISE),QSF(ALTERA)。具体不谈了，自己好好学习，这个实在太多，比如你看一个逻辑的输入源和输出目的地太远，带来了很大布线延迟，那就把加CONSTRAINTS把他们尽量拉近，但是距离近不一定他们布线就近了，FPGA可能会在两个很近的单元之间布很长的线，你还要在CONSTRAINTS里告诉布局布线工具让他们的的布线也很短，不推荐用手工拉线，这样你以后的代码就不能当作IP给被人用了，而是要用CONSTRAINTS，这样你以后写好RTL代码和CONSTRAINTS文件，就能当作IP卖给客户了，不然你就留着自己玩玩算了。CONSTRAINTS很多，不具体说了，最重要的是PERIOD或者Fmax约束，分别对应xilinx和altera，具体自己学习，不多说了，一般的应用用这两个CONSTRAINTS就可以了。

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