本發(fā)明涉及微電子領(lǐng)域中的集成電路設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種輸入輸出端口的工藝映射方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)是一種具有豐富硬件資源、強大并行處理能力和靈活可重配置能力的邏輯器件。這些特征使得FPGA在數(shù)據(jù)處理、通信、網(wǎng)絡(luò)等很多領(lǐng)域得到了越來越多的廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)有技術(shù)中，一款FPGA架構(gòu)中會有多種不同的輸入輸出端口，而架構(gòu)迭代更新時，這些端口的特性也經(jīng)常發(fā)生變化，在傳統(tǒng)的工藝映射流程中，不得不花費大量時間來完成對每款架構(gòu)的每種類型的輸入輸出端口的工藝映射。如圖1所示，用戶針對輸入輸出端口(Input/output，I/0)的物理約束發(fā)生在邏輯綜合和工藝映射之后，當(dāng)步驟S104中用戶需要對I/O端口進行物理約束時，需要針對I/O端口重新進行邏輯綜合和工藝映射。

因此，如何找到一種通用的針對I/O端口的工藝映射流程并且能快速地支持不同架構(gòu)不同類型輸入輸出端口，進而縮短I/O端口的工藝映射時間，成為亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種輸入輸出端口的工藝映射方法，該方法能夠縮短I/O端口的工藝映射時間。

本申請?zhí)峁┮环N輸入輸出端口的工藝映射方法，所述方法包括：用戶設(shè)計輸入；預(yù)提取所述用戶設(shè)計中輸入輸出的端口信息；將所述用戶設(shè)計轉(zhuǎn)換為門級網(wǎng)表；建立所述輸入輸出端口的通用模型；在所述通用模型上，進行所述門級網(wǎng)表的工藝映射。

在第一種可能實現(xiàn)的方式中，所述方法還包括：根據(jù)預(yù)提取的所述輸入輸出的端口信息，判斷用戶是否對輸入輸出端口進行物理約束；若用戶對輸入輸出端口進行物理約束，則生成輸入輸出端口的物理約束文件。

在第二種可能實現(xiàn)的方式中，所述在所述通用模型上，進行所述門級網(wǎng)表的工藝映射包括：根據(jù)所述物理約束文件中的物理約束，進行所述門級網(wǎng)表的工藝映射。

在第三種可能實現(xiàn)的方式中，所述物理約束包括所述用戶設(shè)計中的快速輸入輸出信息。

在第四種可能實現(xiàn)的方式中，所述輸入輸出端口的通用模型包括物理管腳、數(shù)據(jù)輸入端口、數(shù)據(jù)輸出端口、數(shù)據(jù)輸出使能端口、輸入寄存器、輸出寄存器、輸出使能寄存器、快速輸入配置位、快速輸出配置位、快速輸出使能配置位。

本申請通過預(yù)提取用戶設(shè)計中輸入輸出的端口信息，提前對用戶設(shè)計中的I/O物理約束進行處理，極大縮短了I/O端口的工藝映射時間，進而極大的提高了用戶開發(fā)流程的效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種輸入輸出端口的工藝映射方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中的一種輸入輸出端口的工藝映射方法流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例中的一種輸入輸出端口的工藝映射方法流程示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種通用輸入輸出模型結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

下面以圖1為例，對現(xiàn)有技術(shù)中的輸入輸出端口工藝映射流程進行說明。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種輸入輸出端口的工藝映射方法流程示意圖。

如圖1所示，該方法包括步驟S101-S104。S101，通過硬件描述語言(Hardware Description Language，HDL)，將用戶設(shè)計輸入；S102，邏輯綜合，編譯器將HDL用戶設(shè)計輸入轉(zhuǎn)換為門級網(wǎng)表的過程；S103，工藝映射，將門級網(wǎng)表中的邏輯單元、邏輯單元的所有端口以及端口的連線信息映射在FPGA芯片中的邏輯資源和繞線資源上；S104，判斷用戶是否對輸入輸出端口I/O進行物理約束，若有，則重新回到步驟S102，進行邏輯綜合；若沒有，則對映射后的門級網(wǎng)表進行布局；步驟S105，對完成映射后的時序邏輯和組合邏輯進行布局。

現(xiàn)有的輸入輸出端口的映射流程中，完成邏輯綜合和工藝映射之后，才判斷用戶是否對I/O進行物理約束。當(dāng)判斷用戶需要進行物理約束時，需要重新進行邏輯綜合和工藝映射的過程，極大的影響了用戶開發(fā)流程的效率。

需要說明的是，邏輯綜合是指將用戶設(shè)計輸入，用編譯器，編譯成由與門、或門、非門、隨機存取存儲器(Random Access Memory，RAM)、觸發(fā)器等基本邏輯單元、邏輯單元端口以及端口的連線信息組成的門級網(wǎng)表。工藝映射，是指將門級網(wǎng)表的邏輯單元、邏輯單元端口及其連線信息映射到FPGA的繞線資源模塊和邏輯資源中。布局是用布局算法，如模擬退火算法，對組合邏輯單元和時序邏輯單元進行布局。FPGA的邏輯資源包括寄存器和查找表；繞線資源包括xbar繞線資源。

下面以圖2為例，與圖1對照，對本發(fā)明實施例的輸入輸出端口的流程進行說明。圖2為本發(fā)明實施例提供的一種輸入輸出端口的工藝映射方法流程示意圖。該方法包括步驟S201-S207。

S201，通過硬件描述語言HDL進行用戶設(shè)計輸入。

S202，端口預(yù)提取。

針對用戶設(shè)計輸入，通過語法解析器HDL設(shè)計的層級信息，并且解析出頂層設(shè)計的輸入輸出端口的信息。

預(yù)先提取輸入輸出端口的信息，可以優(yōu)先處理用戶對輸入輸出端口的物理約束，而不用在邏輯綜合和工藝映射之后，再根據(jù)用戶的物理約束進行第二次映射，進而極大地提高了用戶開發(fā)流程的效率。

S203，判斷用戶是否對I/O進行物理約束。

根據(jù)預(yù)提取的輸入輸出端口信息，判斷輸入輸出端口信息中是否有用戶的物理約束。用戶的物理約束，如：快速輸入輸出。

若用戶對I/O進行了物理約束，則執(zhí)行步驟S204。

S204，生成I/O的物理約束文件。

當(dāng)判斷用戶對I/O進行物理約束，生成I/O的物理約束文件。

此時，生成的I/O物理約束文件是作為步驟S207工藝映射過程中的一個輸入文件。且該I/O物理約束文件本身并不進行邏輯綜合，但用戶的HDL設(shè)計就仍然需要進行邏輯綜合了，也就是執(zhí)行步驟S205。

也就是說，無論用戶設(shè)計中是否存在對I/O的物理約束，HDL設(shè)計都要進行邏輯綜合。

邏輯綜合結(jié)束后，進行工藝映射。如圖2中所示，工藝映射被分為兩步，第一步，建立通用I/O模型，即步驟S206；第二步，做具體類型I/O的工藝映射，即步驟S207。在步驟S207中，會用生成的所述I/O物理約束文件進行映射，此時，所述I/O物理約束文件相當(dāng)于一個外部的輸入文件。I/O物理約束文件的后綴名包括.aoc。

S205，邏輯綜合。

需要說明的是，無論步驟S203中，用戶是否對I/O進行物理約束，都需要對HDL用編譯器進行編譯，將用戶設(shè)計輸入轉(zhuǎn)換為門級網(wǎng)表。

S206，通用I/O模型的建立。

建立通用的I/O模型，如圖4所示，該模型包括各種類型I/O的通用特性，包括物理管腳PAD、數(shù)據(jù)輸入輸出端口id、數(shù)據(jù)輸出端口od、數(shù)據(jù)輸出使能端口oe、輸入寄存器、輸出寄存器、輸出使能寄存器、快速輸入配置位fast_in、快速輸出配置位fast_out、快速輸出使能配置位fast_oe。

S207，具體類型I/O的工藝映射。

工藝映射就是在上述通用模型上，進行上述門級網(wǎng)表的工藝映射。也就是，需要將通用的I/O模型映射到具體架構(gòu)的具體類型的I/O上，而針對不同架構(gòu)的不同類型的I/O的工藝映射過程，只需要根據(jù)具體I/O的特性重寫這部分算法即可。當(dāng)用戶對I/O進行了物理約束時，生成了I/O的物理約束文件；在進行工藝映射時，需要滿足物理約束文件中的物理約束進行映射。由于在通用模型上已經(jīng)進行了快速輸入輸出的映射，故對于快速輸入輸出這種物理上的約束則不需要重寫映射算法。

FPGA架構(gòu)，如：Xilinx的V5系列、V7系列。具體類型的I/O包括：普通I/O、時鐘I/O，雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory，DDR SDRAM)I/O，還有硬IP核的專用I/O等。

用戶對于I/O的物理位置的約束在將通用I/O模型映射為具體類型I/O時，可以更好地確定I/O的類型，映射過程可以更準(zhǔn)確的滿足用戶的布局需求。

S208，布局。對完成工藝映射后的通用I/O模型，進行布局。

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種輸入輸出端口的工藝映射方法流程示意圖，如圖3所示，該方法包括S301-S306。

S301，用戶設(shè)計輸入。

S302，預(yù)提取所述用戶設(shè)計中輸入輸出的端口信息。

S303，根據(jù)預(yù)提取的所述輸入輸出的端口信息，判斷用戶是否對輸入輸出端口進行物理約束。

在上述方法中，所述物理約束包括所述用戶設(shè)計中的快速輸入輸出信息。例如：若提取的輸入輸出端口信息中有快速輸入輸出信息，則判斷用戶對輸入端口進行了物理約束。物理約束還包括位置信息，本發(fā)明實施例對此并不限定。

S304，若用戶對輸入輸出端口進行物理約束，則生成輸入輸出端口的物理約束文件。

需要說明的是，在步驟S307中，根據(jù)該輸入輸出端口的物理約束文件，進行門級網(wǎng)表的工藝映射。

當(dāng)判斷用戶對輸入輸出端口進行了物理約束時，生成的物理約束文件，其本身不需要進行邏輯綜合，即執(zhí)行S304。但是針對用戶設(shè)計仍然需要進行邏輯綜合，故S304后，需要執(zhí)行S305。

S305，將所述用戶設(shè)計轉(zhuǎn)換為門級網(wǎng)表。

此時，無論用戶是否對輸入輸出端口進行物理約束，都需要將所述用戶設(shè)計轉(zhuǎn)換為門級網(wǎng)表。

S306，建立所述輸入輸出端口的通用模型。

在上述方法中，所述輸入輸出端口的通用模型包括物理管腳、數(shù)據(jù)輸入端口、數(shù)據(jù)輸出端口、數(shù)據(jù)輸出使能端口、輸入寄存器、輸出寄存器、輸出使能寄存器、快速輸入配置位、快速輸出配置位、快速輸出使能配置位。

需要說明的是，建立輸入輸出端口的通用模型可以單獨進行，也就是在進行門級網(wǎng)表的工藝映射時，直接在所述通用模型上進行門級網(wǎng)表的工藝映射；也可以在對門級網(wǎng)表進行工藝映射時，先建立輸入輸出端口模型，然后進行具體門級網(wǎng)表的工藝映射。

S307，在所述通用模型上，進行所述門級網(wǎng)表的工藝映射。

此時，上述步驟S303的判斷中，判斷用戶設(shè)計中存在輸入輸出端口的物理約束文件，則需要根據(jù)所述輸入輸出端口的物理約束文件，進行門級網(wǎng)表的工藝映射。也就是說，在進行門級網(wǎng)表的工藝映射的同時，需要滿足所述輸入輸出端口的物理約束文件中的物理約束。

S308，布局。

本發(fā)明通過一種通用的針對I/O的工藝映射流程，縮短了I/O端口的工藝映射時間，進而極大的提高了用戶開發(fā)流程的效率。

專業(yè)人員應(yīng)該還可以進一步意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。