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XILINX VIRTEX-4验证系统设计及实现

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第一章引言

1.1 FPGA介绍

1.2 FPGA厂商

第二章系统设计

2.1项目来源与要求

2.2市场调研

2.3 FPGA选型

2.3.1 XC4VLX100芯片技术参数

2.3.2 XC4VLX100管脚功能

2.3.3 Virtex_4的DCI

2.3.4数字时钟管理(DCM)

2.3.5 XC4VLX100芯片管脚图

2.4 FPGA配置芯片(FLASH PROM)

2.5 SRAM

2.6 NAND FLASH

2.7高速插座

2.8 JTAG接口

2.9电源

2.10电源控制芯片

第三章硬件设计

3.1设计总图

3.2下载模块电路图

3.3晶振模块

3.4高速插座电路图

3.5 SRAM和FLASH模块

3.6电源模块

第四章PCB设计

4.1 PCB制作

4.2电路板器件汇总

第五章调试与分析

5.1未焊接前测试

5.2焊接后调试

5.2.1高速插座连接调试

5.2.2 SRAM的调试

5.2.3 FLASH测试

第六章展望与总结

6.1现阶段的成果

6.2论证阶段的工作及后续的研发

致谢

参考文献

附录

攻硕期间取得的研究成果

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摘要

随着SOC芯片设计规模的迅速扩大,其验证工作已经成为芯片设计中的重要环节。采用FPGA验证方法因其开发周期短且便于修改设计,不仅可以节省大量的验证时间,还能提高验证工作的可靠性。如今大容量高速度的FPGA的出现,在流片前建立一个高性价比的FPGA验证系统已经成为缩短SOC验证时间的重要方法。 本论文研究方向是利用XILINX公司的VIRTEX-4 FPGA设计SOC芯片的验证平台,主要工作有如下三方面: 1:系统设计,确定采用的设计方案。根据验证平台的要求,对FPGA型号进行筛选后确定使用XINLINX XC4VLX100芯片,同时选择外围存储芯片,高速插座和电源等器件。 2:硬件设计,以XC4VLX100为主芯片进行功能设计。FPGA外围设计有电源模块、下载电路模块、NAND和SRAM存储模块。验证平台还设计有JTAG接口、拨码开关和LCD,并把FPGA富余管脚连接到高速插座。 3:验证平台调试与分析。对每个功能模块进行测试,同时使用Verilog语言对NAND FLASH和SRAM存储模块编写测试程序,程序进行仿真后下载到FPGA对FLSAH和SRAM的功能进行测试。 本设计经测试各个功能模块工作正常,同时交付进行芯片的FPGA验证。在芯片的验证中,FPGA验证系统工作正常,很好的完成了芯片的验证工作。

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