使用部分重构在可编程电路上实施外围器件的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术的各实施方式总体上涉及使用部分重构在可编程电路上实施外围器件的方法和装置。具体地，涉及一种可编程电路，该电路包括在可编程电路的输入输出(IO)外围的物理接口。可编程电路还包括在可编程电路的IO外围的部分可重构(PR)模块以实施可操作用于在PR模块的第一实例期间配置物理接口的定序器单元以及可操作用于在PR模块的第二实例期间将命令转译到物理接口的控制器单元。

【技术实现步骤摘要】
使用部分重构在可编程电路上实施外围器件的方法和装置
本专利技术的各实施例涉及目标器件上的外围器件和用于设计目标器件上的外围器件的工具。更具体地，本专利技术的各实施例涉及一种用于使用部分重构(PR)在可编程电路上实施外围器件的方法和装置。
技术介绍
目标器件(比如，现场可编程门阵列(FPGA)、结构化专用集成电路(ASIC)、ASIC和其它可编程电路)用来实施可以包括数以百万计的门和兆位嵌入式存储器的大型系统。大型系统的复杂性经常需要使用电子设计自动化(EDA)工具以向物理目标器件上创建和优化用于系统的设计。在计算机辅助设计(CAD)编译流程中，由EDA工具所执行的过程包括用于系统的硬件描述语言(HDL)的创建以及系统在目标器件上的综合、布局和布线。设计器经常希望在目标器件上实施多个外围器件。外围器件在输入输出外围驻留于目标器件的边缘附近，并且利用输入输出元件以发送和接收来自目标器件外部的部件的信号。在目标器件的输入输出外围的示例性外围器件可以包括存储器控制器、直接存储器存取(DMA)控制器、通用异步接收器/发送器(UART)、总线控制器和其它器件。许多外围器件利用需要大量空间的部件。这在必须在目标器件的外围用有限的空间量工作时对系统设计器和EDA工具提出了挑战。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，标识并且使用部分重构(PR)来时间复用外围器件中在不同时间操作的部件以实现目标器件上的面积节省。PR涉及在编译期间为目标器件上的PR模块设计多个实例。PR模块的每个实例代表可以被实施用于PR模块的不同电路描述。可以将所选PR模块从第一实例重构成第二实例，而目标器件上的其它PR模块和静态模块保持于有效操作中。公开了一种可编程电路。该可编程电路包括在可编程电路的输入输出(IO)外围的物理接口。可编程电路还包括在可编程电路的IO外围的PR模块。PR模块实施可操作用于在PR模块的第一实例期间配置物理接口的定序器单元，以及可操作用于在PR模块的第二实例期间将命令转译到物理接口的控制器单元。附图说明通过例子举例说明本专利技术的各实施例的特征和优点而未旨在使本专利技术的各实施例的范围限于所示具体实施例。图1是图示了根据本专利技术的一个实施例的示例性部分重构(PR)设计的示图。图2是图示了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于在目标器件上采用PR模块设计系统的方法的流程图。图3图示了根据本专利技术的一个实施例的目标器件上的系统的示例性平面图。图4是图示了根据本专利技术的第一实施例的使用部分重构在可编程电路上所实施的外围器件的框图。图5是图示了根据本专利技术的第二实施例的使用部分重构在可编程电路上所实施的外围器件的框图。图6图示了根据本专利技术的一个实施例的实施系统设计器的计算机系统的框图。图7图示了根据本专利技术的一个实施例的系统设计器的框图。图8图示了根据本专利技术的一个实施例的示例性目标器件。具体实施方式在以下描述中，出于说明的目的，阐述具体术语以提供对本专利技术实施例的透彻理解。本领域技术人员将清楚可以无需描述中的具体细节以实现本专利技术的实施例。在其它实例中，以框图形式示出了公知电路、器件和程序以免不必要地模糊本专利技术的实施例。图1是图示了根据本专利技术的一个实施例的用于系统的示例性设计100的示图，该设计使用部分重构(PR)。设计100包括实例化五个较低级模块A-E的顶级模块110。每个模块包括在寄存器传送级所描述的多个部件。模块A、模块C和模块E以及顶级模块110是静态逻辑模块。根据本专利技术的一个实施例，静态逻辑模块在被编程于目标器件上之后不发生变化。模块B和模块D是PR模块。PR模块B具有标注为B1-B4的四个可能实例。PR模块D具有标注为D1-D3的三个可能实例。根据本专利技术的一个实施例，PR模块包括多个可能实例，其中PR模块的第一实例可以在PR模块被编程于目标器件上之后变成PR模块的第二实例。PR模块的每个实例代表可以被实施用于PR模块的不同的寄存器传送级(RTL)。根据本专利技术的一个实施例，PR模块的每个实例包括一个或者多个输入端口和一个或者多个输出端口。每个输入端口和输出端口与目标器件上的相同静态逻辑对接，从而PR模块的边界在逻辑上是一致的。PR模块的每个实例的输入端口可以由可配置随机存取存储器(CRAM)位编程以从在其边界的静态逻辑接收数据。类似地，PR模块的每个实例的输出端口可以由CRAM位编程以向在其边界的静态逻辑发送数据。注意到可以用寄存器、查找表(LUT)、接线或者其它部件实施在PR模块的边界的静态逻辑。图2是图示了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于在目标器件上采用PR模块设计系统的方法的流程图。目标器件可以是现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、结构化ASIC或者其它可编程电路或器件。根据一个实施例，图2中所示过程可以由计算机系统上所实施的计算机辅助设计(CAD)/电子设计自动化(EDA)工具执行。在201，标识系统的外围器件中在不同时间操作的部件。由于部件在不同时间操作，所以可以使用部分重构在目标器件上时间复用一些部件以实现面积节省。根据本专利技术的一个实施例，当外围器件是外部存储器接口时，控制器单元和定序器单元可以是外围器件中使用部分重构在目标器件上被时间复用的部件。应当注意到可以分析并且标识其它类型的外围器件上的其它部件以被时间复用。在202，生成硬件描述语言(HDL)设计定义以描述系统。响应于由设计器所提供的系统的规范来生成HDL。可以通过设计录入工具由设计器提供规范。规范可以描述系统中的部件和互连。根据本专利技术的一个实施例，在HDL中描述规范的将被实施为静态逻辑模块的标识部分和规范的在PR模块中被时间复用的标识部分。在203，系统被综合。综合包括生成系统的将由目标器件实施的逻辑设计。根据本专利技术的一个实施例，综合根据HDL设计定义来生成系统的包括静态逻辑模块和PR模块的优化逻辑表示。综合还包括映射优化逻辑设计。映射包括确定如何用目标器件上的具体资源实施优化逻辑表示中的逻辑门和逻辑元件。根据本专利技术的一个实施例，根据映射生成网表。该网表可以是根据HDL生成的优化技术映射网表。在204，为系统的设计生成平面图。根据本专利技术的一个实施例，平面图向在202所生成的综合逻辑指定目标器件上的物理位置(“平面图区域”)。根据本专利技术的一个实施例，可以向根据综合生成的静态模块和PR模块中的每个模块指派目标器件上的平面图区域，例如，参见下文所描述的图3的示例平面图300。在205，对系统布局。根据本专利技术的一个实施例，布局涉及到在向模块指派的平面图区域将映射的逻辑系统设计布局于目标器件上。布局对技术映射网表工作以产生用于每个功能块的布局。根据本专利技术的一个实施例，布局包括通过确定逻辑设计上的哪些资源将用于具体逻辑元件以及如在综合期间所确定的那样被确定用于实施系统的其它功能块来使系统相配于目标器件上。布局可以包括聚类，聚类涉及到将逻辑元件分组在一起以形成目标器件上存在的逻辑簇。根据本专利技术的一个实施例，在布局的早期阶段执行聚类并且聚类在布局预备阶段期间出现在综合之后。在206，对已布局的设计布线。根据本专利技术的一个实施例，分配布线资源以提供在静态逻辑模块和PR模块中的逻辑门、逻辑元件和其它部件之间的互连。还可以对已布局的逻辑设计执行可布线性优化。根据本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可编程电路，包括：物理接口，在所述可编程电路的输入输出(IO)外围；以及部分可重构(PR)模块，在所述可编程电路的所述IO外围，用于实施可操作用于在所述PR模块的第一实例期间配置所述物理接口的定序器单元以及可操作用于在所述PR模块的第二实例期间将命令转译到所述物理接口的控制器单元。

【技术特征摘要】
2012.02.08 US 13/368,4371.一种可编程电路，包括：物理接口，在所述可编程电路的输入输出外围；以及部分可重构模块，在所述可编程电路的所述输入输出外围，用于实施可操作用于在所述部分可重构模块的第一实例期间配置所述物理接口的定序器单元以及可操作用于在所述部分可重构模块的第二实例期间将命令转译到所述物理接口的控制器单元。2.根据权利要求1所述的可编程电路，其中所述部分可重构模块利用所述可编程电路上的用来在所述第一实例中实施所述定序器单元并且用来在所述第二实例中实施所述控制器单元的一个或者多个资源。3.根据权利要求1所述的可编程电路，其中所述控制器单元在所述部分可重构模块的所述第二实例中占用之前被所述定序器单元在所述部分可重构模块的所述第一实例期间所占用的所述可编程电路上的位置。4.根据权利要求1所述的可编程电路，还包括用于将所述部分可重构模块耦合到所述接口的选择器，其中所述选择器可操作用于在所述部分可重构模块的重构期间向所述物理接口发送有效数据。5.根据权利要求1所述的可编程电路，其中所述定序器单元可操作用于响应于从所述物理接口接收的测试图案来修改所述物理接口中的延迟元件。6.根据权利要求1所述的可编程电路，还包括可操作用于发起所述部分可重构模块的所述第一实例和所述第二实例并且用于控制选择器的重构控制逻辑单元。7.根据权利要求6所述的可编程电路，其中所述重构控制逻辑单元响应于用户输入来操作。8.根据权利要求1所述的可编程电路，其中所述部分可重构模块作为存储器接口来操作。9.根据权利要求1所述的可编程电路，其中所述部分可重构模块作为总线接口来操作。10.根据权利要求8所述的可编程电路，其中所述部分可重构模块还实施可操作用于向所述物理接口发送命令以在所述部分可重构模块的第三实例期间将所述物理接口保持在有效状态中的接口维持单元。11.一种用于使用可编程电路上的部件的方法，所述方法包括：配置部分可重...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·B·布伦哈姆，G·R·丘，J·D·芬德，
申请(专利权)人：阿尔特拉公司，
类型：发明
国别省市：