Vivado是一款由Xilinx公司开发的FPGA设计软件,主要用于开发、设计、仿真和调试FPGA及SoC芯片。它利用语音识别技术、交互式设计环境、IP集成、系统级设计、可编程逻辑、高层次综合等多种技术,为用户提供了高效、快速、精确的FPGA设计解决方案。
Vivado支持的编程语言主要有两种,分别是VHDL和Verilog。这两种语言都是硬件描述语言,用于描述数字系统并进行硬件仿真和综合,方便用户实现其所需的数字逻辑电路功能。
VHDL是VHSIC Hardware Description Language的缩写,是一种标准的硬件描述语言。它源于20世纪80年代初美国国防部开发的VHSIC计划,逐渐发展成为一种通用的硬件描述语言。
Verilog是一种硬件描述语言,最初被用于算法级别的描述,后来发展为用于门电路级别的描述。在数字电路设计中,Verilog常用于设计芯片级别的模块,处理时序、并行度、内存等问题。
Vivado的RTL综合过程是将用户写的VHDL或Verilog程序转换成对应的门级网络电路。第一步是将HDL代码读入编译器,并进行语法分析和语义检查,确保程序不会在综合时出现语法错误和语义错误。
接着,根据用户的综合选项,将模块互连结构转换成门级电路,添加时序控制器和管脚约束等信息,然后将电路转换成一个存储器模型,包括多个时钟域、内部状态和等价的逻辑电路。
最后,对存储器模型进行优化,包括减小门延迟、减少电路面积、使用更高效的寄存器等。综合完毕后,就可以进行功能仿真和时序仿真测试,确保电路的正确性和可靠性。
Vivado主要适用于需要进行FPGA和SoC设计、仿真、实现和调试的工程师、科研人员和学生。这些人通常拥有硬件电路设计基础,并熟悉数字电路设计、HDL编程语言、Verilog和VHDL语言的语法和使用方法。
此外,作为一款高端的FPGA设计工具,Vivado还需要用户具备较强的计算机技术和操作系统基础,熟悉Linux系统、Shell命令和Python编程等。因此,使用Vivado的人群谨慎选择,需要具备一定的结构设计能力和计算机技能。