从算法到RTL实现，FPGA工程师该怎么做？

2022-04-21 09:52

RTL代码设计完成之后，进行TestBench平台搭建和仿真验证是必要的，特别是对于复杂功能模块或系统设计而言。经验再丰富的工程师，也不敢保证，不经过仿真验证直接上板一定没问题。

验证也是一门重要的技术，这也是为什么存在IC验证岗位，目的就是为芯片成功流片严格把关，一旦流片失败，损失重大，影响深远。

FPGA的开发设计，同样需要进行仿真验证。通常，我们可以通过算法链路产生所需激励源，通过TestBench对功能模块进行验证，并进行结果对比分析。重点解决两个问题：

一是验证逻辑时序是否存在问题，比如信号是否对齐，有无接口处理不当导致数据丢失等。

二是信号处理过程是否得当，数据位宽、精度等是否符合算法要求。

解决功能性问题后，就需要考虑性能问题。定点是否合适，与浮点算法性能的差异有多大，或者软件中的定点处理与逻辑电路定点处理，误差有多大。在不断验证过程中，优化算法设计和逻辑电路设计。

剩下的逻辑综合、实现、比特流生成和调试等环节，属于常规操作，但对于逻辑综合、实现中的时序约束和相关策略设置，也是十分重要的。

最后，用一张图总结如何从算法到RTL实现。

本文只是粗略地分析了算法到RTL代码实现之间的逻辑关系，以及从实现角度，我们应该怎么去着手。

具体到某个信号处理算法实现时，必须清楚整个信号处理过程，对算法一步一步分解，再对信号流、定点和接口进行设计。

做任何事情之前，先谋划布局，磨刀不误砍柴工，扎扎实实做好每一步，功到自然成。

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原文标题 : 从算法到RTL实现，FPGA工程师该怎么做？

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