rtl設計考慮的因素:速度和面積。
速度是晶元在穩定執行時所能達到的最高頻率,這個頻率由設計的時序決定,時序餘量大則頻率高,面積則容易理解,一般可以理解為asic中器件面積、門數或者fpga中消耗的硬體資源數量。
速度快(時序餘量大)的好處:設計的魯棒性更強;整個系統的質量更***
消耗的面積小的好處:主要體現在成本方面。
面積速度互換的方法:
1、 串並轉換。一般實現相同的功能,序列資料處理模組面積小,速度慢;並行資料處理模組面積大,速度快。例子如下圖。
2、 桌球操作
核心是緩衝資料的模組分為幾個部分。假如分為兩部分,另加乙個2選1資料流選擇單元。原理是外部資料送入資料緩衝模組1時,資料緩衝模組2中的資料可以送到資料處理模組進行處理。站在這個模組的兩端看資料,可以看出輸入資料流和輸出資料流都是連續不斷的,沒有任何停頓,因此非常適合對資料流進行流水線式處理。原理圖如下圖。
桌球操作的第二個優點是可以節約緩衝區空間,如wcdma基帶應用。
巧妙運用桌球操作可以實現低速模組處理高速資料流的效果。如下圖。
3、 流水線(pipeline)
流水線的引數設計中,系統時鐘取決於最慢的流水線級的延時。
特點:1、通過插入暫存器,將長的序列邏輯鏈分成較小的部分。
2、當系統運算是序列的時候,利用時鐘控制,使運算依照順序進行。
3、在任何給定時刻,大部分電路都在工作
好處:1、每一部分的延時較小,可以使用更快的時鐘
2、大部分電路同時進行運算,可以提高資料通過量。
流水線分割點及級數的確定要考慮的因素:
1、 單元延遲時間及時鐘頻率的大小決定了資料通過速率
2、 過多的級數不一定能產生最快的結果;
3、 太多暫存器的插入會導致晶元面積增加,佈線困難,時鐘偏差增加。
第二章學習筆記
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