FPGA 设计流程指南
前言
本部门所承担的 FPGA 设计任务主要是两方面的作用：系统的原型实现和 ASIC 的原型
验证。编写本流程的目的是：
在于规范整个设计流程，实现开发的合理性、一致性、高效性。
形成风格良好和完整的文档。
实现在 FPGA 不同厂家之间以及从 FPGA 到 ASIC 的顺利移植。
便于新员工快速掌握本部门 FPGA 的设计流程。
由于目前所用到的 FPGA 器件以 Altera 的为主，所以下面的例子也以 Altera 为例，工
具组合为 modelsim + LeonardoSpectrum/FPGACompilerII + Quartus，但原则和方法对于其他
厂家和工具也是基本适用的。
目 录
1. 基于 HDL 的 FPGA 设计流程概述 ............................................................................................1
1.1 设计流程图.........................................................................................................................1
1.2 关键步骤的实现.................................................................................................................2
1.2.1 功能仿真..................................................................................................................2
1.2.2 逻辑综合..................................................................................................................2
1.2.3 前仿真......................................................................................................................3
1.2.4 布局布线..................................................................................................................3
1.2.5 后仿真（时序仿真）..............................................................................................4
2. Verilog HDL 设计 .........................................................................................................................4
2.1 编程风格（Coding Style）要求........................................................................................4
2.1.1 文件..........................................................................................................................4
2.1.2 大小写......................................................................................................................5
2.1.3 标识符......................................................................................................................5
2.1.4 参数化设计..............................................................................................................5
2.1.5 空行和空格..............................................................................................................5
2.1.6 对齐和缩进..............................................................................................................5
2.1.7 注释..........................................................................................................................5
2.1.8 参考 C 语言的资料.................................................................................................5
2.1.9 可视化设计方法......................................................................................................6
2.2 可综合设计.........................................................................................................................6
2.3 设计目录.............................................................................................................................6
3. 逻辑仿真.......................................................................................................................................6
3.1 测试程序（test bench） ....................................................................................................7
3.2 使用预编译库.....................................................................................................................7
4. 逻辑综合.......................................................................................................................................8
4.1 逻辑综合的一些原则.........................................................................................................8
4.1.1 关于 LeonardoSpectrum..........................................................................................8
4.1.1 大规模设计的综合..................................................................................................8
4.1.3 必须重视工具产生的警告信息..............................................................................8
4.2 调用模块的黑盒子（Black box）方法 ............................................................................8
参考..................................................................................................................................................10
修订纪录..........................................................................................................................................10
1
1. 基于 HDL 的 FPGA 设计流程概述
1.1 设计流程图
说明：
逻辑仿真器主要指 modelsim，Verilog-XL 等。
逻辑综合器主要指 LeonardoSpectrum、Synplify、FPGA Express/FPGA Compiler 等。
FPGA 厂家工具指的是如 Altera 的 Max+PlusII、QuartusII，Xilinx 的 Foundation、
Alliance、ISE4.1 等。
（1）设计定义
（2）HDL 实现
（3）功能仿真
（4）逻辑综合
（5）前仿真
（6）布局布线
（7）后仿真
（9）在系统测试
逻辑仿真器
逻辑综合器
FPGA 厂家工具
逻辑仿真器
逻辑仿真器
（8）静态时序分析
2
1.2 关键步骤的实现
1.2.1 功能仿真
说明：
“调用模块的行为仿真模型”指的是 RTL 代码中引用的由厂家提供的宏模块/IP，如
Altera 提供的 LPM 库中的乘法器、存储器等部件的行为模型。
1.2.2 逻辑综合
说明：
“调用模块的黑盒子接口”的导入，是由于 RTL 代码调用了一些外部模块，而这些外
部模块不能被综合或无需综合，但逻辑综合器需要其接口的定义来检查逻辑并保留这些模块
的接口。
RTL 代码
逻辑仿真器
RTL 代码
逻辑综合器
调用模块的
行为仿真模型
测试数据
调用模块的
黑盒子接口
设置综合目标
和约束条件
EDIF 网表
（netlist）
HDL 网表
（netlist）
测试程序
（test bench）
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