基于串行法的新型EDA优化技术的研究
2022-06-09
赵建飞1，段新文1，张福祥2
（1.青海师范大学物理系，青海西宁810008；2.中国人民解放军93987部队，青海西宁810000）
摘要：EDA代表了当今电子设计技巧的最新发展方向，利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开端设计电子系统，大批工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的全部过程在计算机上主动处理完成。但EDA技术在优化方式上，却存在着一定的弱势，因此提出串行法新型优化方式，把耗用资源巨大、单时钟周期内完成的并行执行的逻辑块分割开，提取出相同的逻辑模块，在时间上复用该模块，用多个时钟完成相同的功能，从而在一定程度上解决EDA技术优化不足的问题。
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关键词 ：电子设计自动化；优化技术；串行化；生产电路
中图分类号：TN702.2?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）15?0110?02
收稿日期：2015?02?28
基金项目：青海师范大学校级教学研究基金项目（20130015）
EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）是20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。EDA 技术就是以计算机为工具，设计者在EDA 软件平台上用硬件描述语言VHDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。本文将会引入一种新型的串行优化方式，从而可以使通过EDA工具进行的电子设计在一定程度上占用的芯片面积更小，速度更快。
1 未优化代码分析[1]
1.1 部分代码
未优化代码如下：
1.2 生产电路
生产电路结构图如图1所示。
综合结果：适配至EPF10K20TC144?4使用了750个逻辑单元，资源占用率为65%。
1.3 仿真结果
仿真结果示意图如图2所示。
2 优化代码分析
2.1 部分代码
优化代码分析如下：
2.2 生产电路
生产电路结构图如图3所示。
综合结果：适配至EPF10K20TC144?4使用了291个逻辑单元，资源占用率为25%。
2.3 仿真结果
仿真结果示意图如图4所示。
3 结论
由上述分析可以看出，通过新型的串行化的优化方式，可以很大程度上提高芯片面积的使用效率，如：未优化时，适配至EPF10K20TC144?4 使用了750 个逻辑单元，资源占用率为65%；而优化以后，适配至EPF10K20TC144?4使用了291个逻辑单元，资源占用率为25%；显而易见，通过串行化的方式进行优化，只使用了原芯片使用面积的38.8%，优化效果非常好。随着时钟频率的不断提高，串行化优化带来的硬件运行速度在一定程度上的降低的问题，也将会被解决，因此，串行优化方式将会成为未来一种非常有实际意义的新型优化方式。
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参考文献
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作者简介：赵建飞（1982—），男，硕士研究生。从事计算机网络、单片机、数据库方面的研究工作。