Altium Designer:看FPGA如何连结上PCB！FPGA与PCB的协同设计方案

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Altium Designer:看FPGA如何连结上PCB！FPGA与PCB的协同设计方案

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Altium Designer:看FPGA如何连结上PCB！FPGA与PCB的协同设计方案

1. FPGA 与 PCB 的协同设计方案：
我们知道在 FPGA 功能开发完成后还须开发对应的功能电路板。在 PCB 设计中常常为了减少绕线、脚位互换并且能够与 FPGA 讯号脚位重新配置的相互配合而花费不少重复工作。到底要如何降低开发成本，减少设计时间与流程呢？
使用 Altium Designer 的整合式开发环境进行 FPGA 设计并与PCB同步整合。让工程师从 FPGA 设计、嵌入处理器开发、线路图绘制、PCB 电路制作与相关的设计模拟(SPICE/SI)，皆可在 Altium Designer 的开发平台下完成。工程师不必再花大量的时间学习使用多套的 EDA 工具喔！

2.使用 Altium Designer 开发FPGA的特色：
FPGA 混合式设计平台
Altium Designer 加入了FPGA设计的功\能，可以支援 VHDL、Verilog 或以电路图设计 FPGA，甚至是C语言的混合式设计，可以选定自己喜爱的设计方式完成您的 FPGA 功\能，当然也加入了嵌入式软体设计，选择 Processor Softcore，建立起以 FPGA 为基础的 SOC，在此上撰写与执行您的软体程式。

3.可自由替换不同 FPGA 供应商晶片的子板：
为了搭配 FPGA 设计功\能，Altium 推出了功\能强大的 NanoBoard 开发平台，拥有完整的硬体装置介面让您更方便快速的验证FPGA设计结果，并且不侷限于任何的 FPGA 元件供应商，使得您的 FPGA 专案设计可以高度移植到不同厂商的 device 如 Actel、Altera、Lattice 或 Xilinx 等 FPGA 晶片。

4. FPGA 与 PCB 专案的互动
FPGA 晶片最终必须在 PCB 电路板上完成 layout 设计，FPGA 有一个特性就是能够改变设计时分配的 IO 接脚，在 PCB layout 过程中可以利用FPGA 此一特性来执行 pin swapping 的功\能，藉以减少 PCB layout 的交错网路，降低绕线的机会以达成布线的最佳化。在 Designer 中进行 layout时，改变 FPGA 晶片脚位后将随即以快速简便的方式将接脚改变后的状态更新到FPGA设计专案中。

5. Altium Designer FPGA 设计功\能总览
§  FPGA Design Basic ( FPGA 基本设计功\能 )
FPGA 晶片最终必须在 PCB 电路板上完成 layout 设计，FPGA 有一个特性就是能够改变设计时分配的 IO 接脚，在 PCB layout 过程中可以利用FPGA 此一特性来执行 pin swapping 的功\能，藉以减少 PCB layout 的交错网路，降低绕线的机会以达成布线的最佳化。在 Designer中进行layout时，改变FPGA晶片脚位后将随即以快速简便的方式将接脚改变后的状态更新到FPGA设计专案中。
     (1) 可使用 VHDL、Verilog HDL、Schematic 与 C 语言程式码的 FPGA 混合式设计。
     (2) 提供预先合成过(Pre-synthesize)可直接使用的 FPGA 元件资料库：
          FPGA Generic、FPGA Processor、FPGA Peripheral、FPGA Memory、FPGA Port-Plugin。
     (3) 支援多种不同 FPGA 晶片并提供该 FPGA 的 Schematic Symbol、PCB Footprint、3D model。
     (4) 提供 FPGA 讯号模拟功\能( Test bench and Simulation )。
     (5) 互动式即时监控 FPGA 讯号的插入式探棒 Live Design Probe。
     (6) 完整的 FPGA 建置程序Build Process：Compiler、Synthesizer、Translated Design、
          Map Design to FPGA、Timing Analysis、Program。
     (7) 核心元件专案 Core project，建立自己的核心IP元件资料库。
     (8) FPGA 第三方 IP 导入精灵( FPGA Third Party IP Importer )，
          从第三方软体产生的 IP core 可载入至 Altium Designer 使用。
     (9) 实现 Retargeting 的概念是将 FPGA 开发完成的功\能，快速移植到不同供应商 FPGA 装置中，
          并且不需更改已经完成的设计内容。
     (10) FPGA 设计范例中提供了完整的 Source；亦提供了 FPGA 开发板的电路图与 PCB 设计。
     (11) 支援第三方软体如 Synplicity、Synplicity For Lattice、Synplicity For Actel、
            XST Synthesizer、Altera Quartus II、Active-HDL、ModelSim。

§  Virtual Instrument ( 嵌入式虚拟仪表 )
     (1) FPGA 虚拟仪表资料库：频率产生器、频率计数器、数位IO模组、Crosspoint Switch 模组、
          TERMINAL Debug Console 仪表、逻辑分析仪、自订客制化仪表。
     (2) 虚拟仪表控制板 Instrument Dashboard：可不必开启 Altium Designer 的状态下，
          直接 Live 监控嵌入至 FPGA 设计的虚拟仪表面板显示状态。
相关影片连结：http://www.altium.com/VideoPlaye ... er08&flid=2
   
§  Embedded Software Design ( 嵌入式软体设计 )
    (1) 支援嵌入式 Processor SoftCore
         <1> Altium 提供 8 bits free license：TSK165(相容PIC16C5X family)、
                TSK51 52(相容8051指令集)、TSK80 (相容Zilog Z80指令集)。
         <2> 32 位元 RISC 处理器： CoreMP7、MicroBlaze?、NiosIIR、
                PowerPCR PPC405A、TSK3000A ( Altium 提供 free license)。
    (2) 提供与 Wishbone 相容软核心元件Wishbone compatible cores。
    (3) 完整的软体开发工具组 Tasking tool chain，Compiler、Linker、Simulator、Debugger。
    (4) OpenBus System 用以简化复杂的FPGA处理器(Processor SoftCore)设计。
    (5) 即时的软体除错功\能 Real-time Debugging：Software Simulation、On-Chip Debug。
    (6) C to Hardware compiler，将C程式码转换为硬体设计以达成硬体加速需求。
    (7) 软体平台建构器 Software Platform Builder 提供直觉化的编辑可以快速轻易的针对您的硬体组装软体平台。
   
§  FPGA project to PCB project ( FPGA 与 PCB 的协同设计 )
    (1) FPGA 与 PCB 同步导引精灵，协助工程师快速建立 PCB 专案并保持与 FPGA 专案的同步。
    (2) FPGA 工作区图 (FPGA Workspace Map)，维护专案之间的同步状态。
    (3) 自动/手动 FPGA 脚位互换功\能。
    (4) Altium Designer 提供现有市场上所有 FPGA Vendor 的零件包装，包含完整 Symol/Footprint/3D Model。
相关影片连结：http://www.altium.com/VideoPlaye ... ade&flid=83

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