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勇敢的芯伴你玩轉Altera FPGA連載64：模塊化設計概述 特權同學(xué)，版權所有 配套例程和更多資料下載鏈接： http://pan.baidu.com/s/1i5LMUUD 
模塊化設計是FPGA設計中一個(gè)很重要的技巧，它能夠使一個(gè)大型設計的分工協(xié)作、仿真測試更加容易，代碼維護或升級更加便利。 如圖8.28所示，一般整個(gè)設計的頂層只做例化，不做邏輯。然后一個(gè)頂層下面會(huì )有模塊A、模塊B、模塊C等等，模塊A/B/C下又可以分多個(gè)子模塊實(shí)現。
圖8.28 模塊層次設計 如此一來(lái)，就可以將大規模復雜系統按照一定規則劃分成若干模塊，然后對每個(gè)模塊進(jìn)行設計輸入、綜合，并將實(shí)現結果約束在預先設置好的區域內，最后將所有模塊的實(shí)現結果有機地組織起來(lái)，就能完成整個(gè)系統的設計。 對于頂層模塊的設計，主管設計師需要完成頂層模塊的設計輸入與綜合，為進(jìn)行模塊化設計實(shí)現階段的第一步即初始預算階段（Initial Budgeting Phase）做準備。 對于子模塊的設計，多個(gè)模塊的設計者相對獨立地并行完成各自子模塊的設計輸入與綜合，為進(jìn)行模塊化設計實(shí)現階段的第二步即子模塊的激活模式實(shí)現（Active Module Implementation）做準備。 模塊化設計的實(shí)現步驟是整個(gè)模塊化設計流程中最重要、最特殊的，它包含： ● 初始預算，本階段是實(shí)現步驟的第一步，對整個(gè)模塊化設計起著(zhù)指導性的作用。在初始預算階段，項目管理者需要為設計的整體進(jìn)行位置布局，只有布局合理，才能夠在最大程度上體現模塊化設計的優(yōu)勢；反之，如果因布局不合理而在較后的階段需要再次進(jìn)行初始預算，則需要對整個(gè)實(shí)現步驟全面返工。 ● 子模塊的激活模式實(shí)現（Active Module Implementation），在該階段，每個(gè)項目成員并行完成各自子模塊的實(shí)現。 ● 模塊的最后合并（Final Assembly），在該階段項目管理者將頂層的實(shí)現結果和所有子模塊的激活模式實(shí)現結果有機地組織起來(lái)，完成整個(gè)設計的實(shí)現步驟。 模塊劃分的基本原則是，子模塊功能相對獨立，模塊內部聯(lián)系盡量緊密，而模塊間的連接盡量簡(jiǎn)單。對于那些難以滿(mǎn)足模塊劃分準則的具有強內部關(guān)聯(lián)的復雜設計，并不適合采用模塊化設計方法。 本實(shí)驗，我們就要來(lái)體驗一把模塊化設計。如圖所示，在這個(gè)設計中，我們的頂層模塊是cy4.v，在此之前的實(shí)例中，我們都只有孤零零的一個(gè)cy4.v是源代碼文件，所有的邏輯代碼都寫(xiě)在這個(gè)文件中，但是這個(gè)實(shí)例開(kāi)始，我們將使用模塊化的設計，將各個(gè)不同的獨立的功能邏輯代碼分別寫(xiě)在不同的源文件中，然后通過(guò)“例化”的方式，將它們之間的接口互聯(lián)起來(lái)。 因此，這個(gè)例子中，cy4.v文件里面其實(shí)幾乎是沒(méi)有具體的邏輯功能的，它只是做一些基本的例化和互聯(lián)，將它下面的5個(gè)功能模塊相關(guān)的接口信號都連接起來(lái)。如圖8.29所示，它們還具體層級的關(guān)系，一目了然，非常易于查看和編輯管理。
圖8.29 模塊層次圖 : |
