時序收斂

時序收斂(英語:Timing closure)是現場可程式邏輯門陣列、專用積體電路積體電路設計過程中,調整、修改設計,從而使得所設計的電路滿足時序要求的過程。

基本介紹

  • 中文名:時序收斂
  • 外文名:Timing closure
簡介,現場可程式邏輯門陣列,專用積體電路,電子設計自動化,

簡介

為了完成上述過程,工程師常常需要在電子設計自動化工具輔助下工作。“時序收斂”一詞有時也用於表達這些要求最終被滿足的狀態。

現場可程式邏輯門陣列

現場可程式邏輯閘陣列(英語:Field Programmable Gate Array,縮寫為FPGA),它是在PALGALCPLD可程式邏輯器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用積體電路領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了全定製電路的不足,又克服了原有可程式邏輯器件門電路數有限的缺點。
目前以硬體描述語言VerilogVHDL)描述的邏輯電路,可以利用邏輯綜合布局布線工具軟體,快速地刻錄至FPGA上進行測試,這一過程是現代積體電路設計驗證的技術主流。這些可程式邏輯組件可以被用來實現一些基本的邏輯門數字電路(比如與門或門異或門非門)或者更複雜一些的組合邏輯功能,比如解碼器等。在大多數的FPGA裡面,這些可編輯的組件里也包含記憶組件,例如觸發器(Flip-flop)或者其他更加完整的記憶塊,從而構成時序邏輯電路
系統設計師可以根據需要,通過可編輯的連線,把FPGA內部的邏輯塊連線起來。這就好像一個電路試驗板被放在了一個晶片里。一個出廠後的成品FPGA的邏輯塊和連線可以按照設計者的需要而改變,所以FPGA可以完成所需要的邏輯功能。
FPGA一般來說比專用積體電路(ASIC)的速度要慢,無法完成更複雜的設計,並且會消耗更多的電能。但是,FPGA具有很多優點,比如可以快速成品,而且其內部邏輯可以被設計者反覆修改,從而改正程式中的錯誤,此外,使用FPGA進行除錯的成本較低。廠商也可能會提供便宜、但是編輯能力有限的FPGA產品。因為這些晶片有的可編輯能力較差,所以這些設計的開發是在普通的FPGA上完成的,然後將設計轉移到一個類似於專用積體電路的晶片上。在一些技術更新比較快的行業,FPGA幾乎是電子系統中的必要部件,因為在大批量供貨前,必須迅速搶占市場,這時FPGA方便靈活的優勢就顯得很重要。

專用積體電路

專用積體電路(英語:Application-specific integrated circuit縮寫ASIC),是指依產品需求不同而客制化的特殊規格積體電路;相反地,非客制化的是套用特定標準產品(Application-specific standard product)積體電路。
專用積體電路是由特定使用者要求和特定電子系統的需要而設計、製造。由於單個專用積體電路晶片的生產成本很高,如果出貨量較小,則採用專用積體電路在經濟上不太實惠。這種情況可以使用可程式邏輯器件(如現場可程式邏輯門陣列)來作為目標硬體實現積體電路設計。此外,可程式邏輯器件具有用戶可程式特性,因此適合於大規模晶片量產之前的原型機,來進行調試等工作。但是可程式邏輯器件在面積、速度方面的最佳化程度不如全定製的積體電路。
一般專用積體電路的ROMRAM都在出廠前經過掩膜(MASK),如常用的紅外線遙控器發射晶片就是這種晶片。
專用積體電路的特點是面向特定用戶的需求,品種多、批量少,要求設計和生產周期短,它作為積體電路技術與特定用戶的整機或系統技術緊密結合的產物,與通用積體電路相比具有體積更小、重量更輕、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增強、成本降低等優點。

電子設計自動化

電子設計自動化(英語:Electronic design automation縮寫EDA)是指利用計算機輔助設計(CAD)軟體,來完成超大規模積體電路(VLSI)晶片的功能設計綜合驗證物理設計(包括布局布線版圖、設計規則檢查等)等流程的設計方式。

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