【免费】FPGA（现场可编程逻辑门阵列）的自动布线_lut和register分别是什么资源-CSDN文库

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FPGA（现场可编程逻辑门阵列）的自动布线是将设计中的逻辑电路转化为硬件的物理布局

的过程。下面是 FPGA 自动布线的详细流程：

1. **综合和映射：** 首先，设计代码会通过综合工具将高级语言（如 Verilog 或 VHDL）转

换为门级网表。随后，通过映射工具将门级网表中的逻辑元素映射到 FPGA 的基本逻辑单元

（如 LUT）上。

综合（Synthesis）和映射（Mapping）是 FPGA 设计流程中的两个关键步骤，用于将高级语

言代码转换为门级网表，并将逻辑元素映射到 FPGA 的基本逻辑单元上。下面是对综合和映

射的详细说明：

**1. 综合：**

综合是将高级语言（如 Verilog 或 VHDL）描述的电路转换为门级网表的过程。综合工具会根

据设计代码中的描述，将每个模块或实体转换为逻辑门级别的组合逻辑和时序电路。

- **语法分析和语义分析：** 首先，综合工具会对输入的高级语言代码进行语法分析和语义

分析，确保代码的正确性。

- **逻辑转换：** 综合工具会将高级语言中的逻辑元素转换为等效的门级网表表示。这包括

将逻辑运算符、赋值语句和控制结构转换为逻辑门和触发器。

- **优化：** 综合工具会对逻辑电路进行优化，以提升性能、减少功耗和资源使用量。这包

括常量传播、公共子表达式消除、冗余逻辑消除等优化技术。

- **时序分析和约束：** 综合工具会对电路进行时序分析，以确定电路中的关键路径和时序

约束。这些约束用于后续步骤中的布局和布线。

- **生成门级网表：** 最终，综合工具会根据综合结果生成门级网表，其中包含了逻辑门和

触发器的连接信息。

**2. 映射：**

映射是将门级网表中的逻辑元素映射到 FPGA 的基本逻辑单元上的过程。映射工具会决定将

每个逻辑元素映射到哪个逻辑块（如 LUT）以及如何进行连接。

- **技术库映射：** 映射工具会根据设计约束和所采用的 FPGA 架构，选择适当的技术库，

将门级网表中的逻辑元素映射到 FPGA 的基本逻辑块（比如 LUT、寄存器等）上。

- **资源分配和连接：** 映射工具会决定如何分配 FPGA 中的资源来容纳逻辑元素，并确定

它们之间的连接关系。这包括决定 LUT 的输入和输出端口、寄存器的位置以及信号的传输路

径。

- **优化：** 映射工具会进一步对映射结果进行优化，以提升性能、减少资源使用，如采用

逻辑复用、共享资源等优化策略。

- **生成位文件：** 最终，映射工具会生成包含 FPGA 的物理布局和连接信息的位文件，用

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