FPGA约束文件自动生成系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及FPGA逻辑设计领域的约束文件生成技术，其针对传统技术中FPGA约束文件设计复杂、工作量大、易出错的问题，提出了一种FPGA约束文件的自动生成方法。其技术方案的要点可概括为：根据原理图拓扑数据解析出FPGA位号和连接FPGA器件且符合命名规范的有效网络名，再结合FPGA器件参数数据库中的参数信息按照预先制定的规则进行运算，确定FPGA器件所有管脚属性，最后，按照既定的FPGA约束文件规范输出FPGA约束文件。此外，本发明专利技术还提出了一种FPGA约束文件自动生成系统。本发明专利技术适用于FPGA器件的约束文件的自动生成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及FPGA (可编程逻辑器件)逻辑设计领域的约束文件生成技术，尤其涉及FPGA约束文件的自动生成系统及方法。
技术介绍
FPGA约束文件是用于配置可编程逻辑器件管脚参数的具有特定规范的文本文件。 在FPGA逻辑设计中，设计FPGA约束文件是一个必备环节。在设计之前，为了保证原理图中的器件管脚的属性与FPGA逻辑代码中的端口的属性一一对应，需要FPGA约束文件将器件管脚与逻辑端口进行关联，并定义器件管脚的方向、电平类型等属性。传统技术中，设计FPGA约束文件的方法为首先，由原理图工程师在原理图中查找FPGA器件，将FPGA器件管脚号以及和管脚连接的信号线的网络名列出来，再将网络名与既定网络名命名规则进行对比，根据对比结果获取管脚属性信息，并将管脚属性信息一一列出来；然后，由逻辑工程师根据管脚属性信息，对照器件资料所列的管脚属性列表，选择对应的FPGA器件管脚约束条目；最后，由逻辑工程师按照一定的规范将上述约束条目写成约束文件来配置FPGA的管脚属性。随着FPGA器件逻辑规模的增大，其管脚数目和属性条目也不断增多，设计约束文件的复杂度和工作量也随之增大。因此，采用上述方法设计FPGA 约束文件所需工作量巨大，且存在易漏约束条目、填写错误、约束条目选择错误等缺点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提出一种FPGA约束文件自动生成系统及方法，解决传统技术中FPGA约束文件设计复杂、工作量大、易出错的问题。本专利技术解决上述技术问题所采用的方案是FPGA约束文件自动生成系统，包括数据解析运算单元及与之连接的原理图数据检入单元、FPGA器件参数数据库、FPGA约束文件生成单元；所述原理图数据检入单元用于检入原理图拓扑结构、网络名和器件参数；所述 FPGA器件参数数据库负责提供FPGA器件的相关参数；所述数据解析运算单元负责解析所述原理图数据检入单元检入的原理图拓扑结构和网络名，并结合解析出来的数据调用FPGA 器件参数数据库中的数据按照预定的约束规则进行运算；所述FPGA约束文件生成单元根据数据解析运算单元的运算结果按照输出规范输出FPGA约束文件。FPGA约束文件自动生成方法，包括以下步骤a.通过原理图数据检入单元检入原理图数据；b.根据检入的原理图数据，解析出原理图中所有器件的位号；c.根据器件的位号区分出FPGA器件，并获取FPGA器件的型号；d.将获取到的FPGA器件的型号与FPGA器件参数数据库中已有的器件型号相对比，判断该FPGA器件是否为新型号的FPGA器件，如是，则进入步骤e，如否，则进入步骤f ； e.将该FPGA器件的参数添加至FPGA器件参数数据库； f.在FPGA器件参数数据库中找到与该FPGA器件相对应的参数，读出管脚属性；g.解析出与该FPGA器件的管脚关联的信号线的有效网络名；h.解析出所述有效网络名包含的信息，根据解析出来的信息，按照既定的约束规则选取步骤f中读出的管脚属性作为该FPGA器件管脚属性的约束条目；i.该FPGA器件的所有管脚属性的约束条目生成后，按照既定的约束文件规范，输出该FPGA器件的所有管脚属性的约束条目，生成约束文件。进一步，步骤c中，根据器件的位号区分出FPGA器件，并获取FPGA器件的型号的具体方法是根据器件的位号按照既定的位号命名规则区分FPGA器件与其它器件位号，依据FPGA器件位号以及检入的元器件参数获取FPGA器件型号。进一步，步骤f中，在FPGA器件参数数据库中找到与该FPGA器件相对应的参数， 读出管脚属性的具体方法是根据FPGA器件的位号以及检入的元器件参数获取FPGA器件的材料编号，并根据材料编号到FPGA器件参数数据库中找到对应器件，读出管脚属性。进一步，步骤g中，解析出与该FPGA器件的管脚关联的信号线的有效网络名的具体方法是gl.根据检入的原理图数据解析出原理图中与FPGA器件管脚互联的信号线的网络名；g2.按照既定的网络名命名规则判断所述网络名是否符合规范，如是，则进入步骤 h，如否，则进入步骤g3 ；g3.判断该信号线上是否有电阻，如是，则按照既定的原理图设计规范，认为电阻为信号线的一部分，即跳过电阻继续解析网络名，直到找到符合规范的有效网络名，如否， 表明网络已终结且信号线上没有有效网络名，则输出原理图网络名命名错误告警，并进入步骤i。进一步，所述原理图数据包括原理图拓扑结构、网络名、元器件位号、元器件参数。进一步，所述FPGA器件参数数据库中的存储内容包括FPGA器件型号、FPGA器件材料编号、管脚编号、管脚电气方向、管脚电平类型。进一步，所述约束条目包括管脚电气方向、管脚电平类型、管脚编号。进一步，所述管脚电气方向包括输入、输出、双向。进一步，所述管脚电平类型包括LVTTL电平、LVMOS电平、SSTL-18电平。本专利技术的有益效果是自动生成FPGA约束文件，从而提高FPGA约束文件的设计效率，保证FPGA约束文件的精确性。附图说明图1为本专利技术中的FPGA约束文件自动生成系统结构框图；图2为本专利技术中的FPGA约束文件自动生成方法流程图。具体实施例方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步的描述。针对传统技术中由设计人员手动生成FPGA约束文件而带来的设计复杂、工作量大、易出错的问题，本专利技术提出了一种FPGA约束文件自动生成方法，其是根据原理图拓扑数据解析出FPGA位号和连接FPGA器件且符合命名规范的有效网络名，再结合FPGA器件参数数据库中的参数信息按照预先制定的规则进行运算，确定FPGA器件所有管脚属性，最后，按照既定的FPGA约束文件规范输出FPGA约束文件。此外，本专利技术还提出了一种FPGA约束文件自动生成系统。如图1所示，该系统包括以下几个部分原理图数据检入单元包含原理图网络互联拓扑数据检入和原理图中的器件位号检入；FPGA器件参数数据库负责提供各种FPGA器件的相关参数；数据解析运算单元首先区分FPGA器件与其它器件的位号；其次，根据FPGA的器件位号来关联与FPGA器件互联的网络，再按照既定规则解析出与FPGA器件各个管脚连接的有效网络名，并根据命名规则解析出与管脚属性相关信息；最后，以解析出的网络名所包含的管脚属性相关信息与FPGA器件参数数据库进行关联，根据已制定好的规则选取FPGA 器件参数数据库中管脚的约束条目；FPGA约束文件生成单元根据数据解析单元所运算的结果，进行填写特定规范约束文本，输出FPGA约束文件。如图2所示，对于FPGA约束文件的自动生成方法，可采用以下步骤完成1.检入原理图数据通过原理图数据检入单元检入原理图数据，其中原理图数据包括原理图拓扑结构、网络名、元器件位号、元器件参数；2.解析器件型号根据检入的原理图数据，解析出原理图中所有器件的位号；根据器件的位号按照既定的位号命名规则区分FPGA器件与其它器件位号，依据FPGA器件位号以及检入的元器件参数获取FPGA器件型号；3.判断该FPGA器件是否为新型号的FPGA器件将获取到的FPGA器件的型号与 FPGA器件参数数据库中已有的器件型号相对比，判断该FPGA器件是否为新型号的FPGA器件，如果为新型号的FPGA器件，则进入步骤4，否则，进入步骤5 ；4.向FPGA器件参数数据库中添加该FPGA器件的参数；5.读出本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．ＦＰＧＡ约束文件自动生成系统，其特征在于：包括数据解析运算单元及与之连接的原理图数据检入单元、ＦＰＧＡ器件参数数据库、ＦＰＧＡ约束文件生成单元；所述原理图数据检入单元用于检入原理图拓扑结构、网络名和器件参数；所述ＦＰＧＡ器件参数数据库负责提供ＦＰＧＡ器件的相关参数；所述数据解析运算单元负责解析所述原理图数据检入单元检入的原理图拓扑结构和网络名，并结合解析出来的数据调用ＦＰＧＡ器件参数数据库中的数据按照预定的约束规则进行运算；所述ＦＰＧＡ约束文件生成单元根据数据解析运算单元的运算结果按照输出规范输出ＦＰＧＡ约束文件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王隆峰，
申请(专利权)人：迈普通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：90