如何分析FPGA的片上资源使用情况

1、如何分析的片上资源使用情况2010-发表系统分类：自定义分类标签：资源在维护遗留代码（）一时序问题初露端倪这篇文章中，我提到“第三方开发的设计中，组合逻辑与时序逻辑的比例为”：这是造成该设计时序收敛困难的原因之一。朋友很细心，对这个数据的来历产生了疑问。下面我就简单地介绍一下如何分析芯片上的组合逻辑（）和时序逻辑（）的利用率。一、如何得到与的使用比例我们先看一个工程的编译结果报告:FlowSucceful-MonJan0403:05:03010Quartufll:Verdon9.0Build235OE/17?2009SP奉FullVersionRevisionName-.-Top-levelE

2、ntiyName-二：；.：.FamilyC/cloneIIIDeviteeEPi5E144CSTimingModdsFinalHetrimingrequirement;N/ATotallogicelement24,071724524(38JTotalcombinationalfunctions；21KI澎2424(迪陶Dedicatedlogic-register8,558/24,624(36VjTotalregiers8882Total83783,t10OXJIotalvirtualpins.0：Totalmemorybit召512,0003.60&.25S(54-fe)EmbeddedM

3、ultiplier9-bitelement187132(14;)TotalPLL?1；4(25j在这个报告中，我们可以看到如下信息：该芯片中共有个资源，其中的在这个工程的这次编译中得到了使用。该芯片的个资源中，用于实现组合逻辑8如何分析的片上资源使用情况如何分析的片上资源使用情况该芯片的个资源中，用于实现寄存器，即时序逻辑。如何分析的片上资源使用情况就是从上述信息中，我得到了组合逻辑与时序逻辑的使用比例二、一份更详细的资源利用率报告之和（）大于在这个报告中，有一点可能会令人困惑：为什么与如何分析的片上资源使用情况如何分析的片上资源使用情况s7，甚1至大于该芯片的总资源（）2。我4们再来看一份更

4、详细的资源使用报告59同时用于实现组合逻辑和时序逻辑的（h）。FitterResourceUsageSummaryLFiesdurceUsagei日Totallogicslemerits24,071/2424(9832?-Coiritnnationalwithnoregister152(3；3Registeronly24594-Combinationalwitharegister6399563Log；uelementusagebynumberofLUTinputs7-4inpulfunctions109388；3；inputfunctions68359:-=2inputfuncti门总.38J

5、910-Registeronly24581112口Logicel&neriti.:bymods13-normalmode1795014-aiithneticmodeG6621516日Totalregistersx8,882/21964(3617-Dedicatedlagicj&ghteisS.S5S悠斗24(笫朗18L-I/Oregister24/：340(71920TutalLABs:parli-allyorcompletelyused1.528/1,539(100-；21Lfprinsertedlogicelements022Virtualpiri苗日I/Opins8382(10024Cl

6、ockpiri.528(10025-Dedicatedinputpi.379(33j26GlobalSignals2027M9K?66/E610028Totalblockmemorybita512,000/608,256(84.29Totalblocknerrioimplementalionbits608,256/608,256(100)30EmbeddedMultiplier9-bitelement：31PLL卷:1上4(25霍Gltibaldclocks20Z20(10033JT悴1门门Cl临34匚Fl匚bloqksZ1(&：35ASM!blx陆、0/1(0.-)尹Impedancecon

7、trolblocks.?4(嗓37Averageiritercionriectuage(totaiyH/V)軒辭聊薦？磁38Peakintercon门已ctusagetotal/H/VG1芻话菽朋轉.39MaKimumfan-outnodePorlARwCIkinputGIknctrl40Mawinnunnfan-out2906Illi餐RBgisJter：cauntdoesnotirucluderegister?-insideRAMblocksorDSPblacks.色CompilationReport-FilterResourceUsageSumm.雪二3CompilationReport

8、复圍LegalNotice寻率FloviSumnna寻薛FloviSettings寻薛FlowFJon-DeFaultGlobalSettings寻薛FlowElapsedTime俸显FlawOSSuminak/豐圍FlowLeg4雪二An3l5is&Synthesis4營口PartitionMerge-曇包FitterSummary寻眞SettingsssParallelCompilationssI/OAssignmentWarningsssNetlistOptimizations王脣口IncrernenhalCornpildtion5已匚tion冒险Pin-OutFile-SjResour

9、ceSectionResourceUsageSummaryLoqicLockP.egiunResourceUs.ssPartitionStatticsQSInputFins俸屋OutputPins俸屋DualPurposeandDedicatedPiBidirPins俸屋I/ODankUsage俸聲AllPackagePinsSHPLL亍umnid虧S3PLLUsege俸聲OutputPinDefaultLoadForFliQHResourceUtilisationbyEntityOSDelaChainSummak/OSPadToCoreDelayChainFanoOSControlSigna

10、lsSSGlobalStOtherFdstSignalsOSNon-GlobalHighFan-Out5ignssRAMSummary：.邕霍DSPBlockUsageSummarySSDSPBlockpetails+倉口LogicandRoutingSection“学汀iI/ORulesSectionDeviceOptions/Operating5ettingsandConditions畧醛EstimatedDelayAddedforHoldTil昌门AdvancedF吐ErData昌:GMessages昌:串SuppressedMessages4營二Assembler4JTireQuest

11、TimingAnalyzerf營口TireQuestTimingAnalyzerGUI59同时用于实现组合逻辑和时序逻辑的（h）。59同时用于实现组合逻辑和时序逻辑的（h）。一项。这份报告包含很多信息，在这里我们只需要关心况不同的资源组成：仅用于实现组合逻辑的(由三种使用情)1仅用于实现时序逻辑的(59同时用于实现组合逻辑和时序逻辑的（h）。59同时用于实现组合逻辑和时序逻辑的（h）。三、从看的使用情况）的结构和功能。以的在进一步分析这些数据之前，我们有必要回顾一下的基本组成元素（系列芯片为例，其内部结构如下图所示：59同时用于实现组合逻辑和时序逻辑的（h）。59同时用于实现组合逻辑和时序逻辑

12、的（h）。59同时用于实现组合逻辑和时序逻辑的（h）。59同时用于实现组合逻辑和时序逻辑的（h）。这个同时用于实现组合逻辑和时序逻辑，其中蓝色部分为组合逻辑（一个输入），其中黄色高亮部分为时序逻辑（一个触发器）。我们再来看一个更有趣的：这个也同时用于实现组合逻辑和时序逻辑，与上一幅图不同的地方在于，这里的组合逻辑（输入）与时序逻辑（）并没有连接关系。组合逻辑从直接输出，时序逻辑从输出。这种互不相关的组合逻辑与时序逻辑共用同一个的情况很特殊，这是采用了资源优化技术之后的实现方式。如果没有采用这一资源优化技术，就要用两个来分别实现相应的组合逻辑和时序逻辑。明白了上面这两幅图，大家也能由此类推，想象

13、出仅用于实现组合逻辑的（）和仅用于实现时序逻辑的（）该是什么样子。四、“数字终于对（凑）上了！”我们回到前面关于资源利用率分析的部分。有了上面介绍的知识，大家应该能够把资源利用率报告中三种使用情况不同的区分开了。我们把“同时用于实现组合逻辑和时序逻辑的（9”分别加到“仅用于实现组合逻辑的（）”和“仅用于实现时序逻辑的（5”上面，就可以得到“全部组合逻辑”（）和“全部寄存器”（）两个数值了这两个数值就是第一幅图中关于资源利用率的汇总报告结果，它们的比例恰好就是2.4。:1由于这个数字被使用了两次，所以我们最初关于“与之和（1大于（）”的困惑也得到了解答。五、总结由于设计中用到的组合逻辑与时序逻辑的数量不均衡，部分会仅用于实现组合逻辑或时序逻辑；进一步，由于布局位置的限制，单独实现组合逻辑或时序逻辑的两个可能不能合并到一个中实现。所以，在资源利用率报告中会出现三种使用情况不同的。由于过长的组合逻辑链（级联的）会引入