OrCAD FPGA System Planner

功能特点

一个FPGA系统是整个PCB电路板设计下面的一个组成部分，其中包括其他和该FPGA相连接的一个或多个FPGA，以及其他的非FPGA元件。

传统的引脚分配方法是典型的基于手动操作的引脚分配，或者常常要依靠一个电子表格来进行引脚分配。这些工具要求用户在不考虑其他元器件的摆放位置，以及接口和信号线的可布线性的情况下进行引脚分配。首先，没有在线规则检查能确保为FPGA引脚指定的信号线分配到的引脚种类是正确的。这样做带来的后果是，用户要在基于电子表格的工具和FPGA厂商提供的工具之间要进行很多的重复操作。

这样做影响到了在当前电路板层上不能完成对FPGA引脚进行布线的PCB布线设计者和接受这些PCB布线设计者纸面上或者口头上引脚分配建议的FPGA设计者，在他们两者之间常常增加很多不必要的重复操作。一旦FPGA设计者改变了最初的引脚分配，硬件设计者就得在所设计的原理图当中改变其引脚分配。这些不必要的重复操作将使设计周期延长几周或者几天的时间，同时给设计团队成员增加了很多麻烦。由于是手动操作过程，未发现的错误很可能导致电路板必须重新制作，这是十分昂贵的。

虽然FPGA设计者、硬件设计者和PCB布线设计者可同时对引脚分配作自动更改，但是这样做没有解决导致这些重复操作的根本问题。引脚分配并非受以下的的三个因素所制约：FPGA资源可用性、FPGA供应商的引脚分配规则、以及FPGA在PCB板上的布线可行性——在设计进程的最后要进行很多的重复操作，从而延长了在PCB板上集成如今复杂的、大规模引脚FPGA所要花费的时间。

指定设计意图

OrCAD FPGA System Planner

使用FPGA器件库来帮助用户选择所要使用到的元器件。它可使用OrCAD PCB Editor的封装功能来查看FPGA的平面图，它可以使用户对FPGA系统元件进行快速布局。OrCAD FPGA System Planner能确定在FPGA子系统当中各元件的可连接性，这是在高层次所定义的接口中进行的。用户能创建诸如DDR2、DDR3、以及PCI总线的接口，这样做便可确定FPGA和内存DIMM模块之间的可连接性，以及两个FPGA之间的可连接性。OrCAD FPGA System Planner可以识别差分信号、电源信号、以及时钟信号。

FPGA器件规则

OrCAD FPGA System Planner

提供一个精确的FPGA模型器件库，元件库里模型符合由FPGA器件供应商指定的引脚分配规则和电气规则。这些FPGA模型可在综合引擎下面使用，这样做确保其严格遵守由FPGA供应商指定的电气使用规则。这些规则约束诸如时钟及时钟区域的选择、库的分配、SSO预算、利用缓冲区驱动、I/O标准电压基准水平等等。在综合过程中，OrCAD FPGA System Planner自动检查数百个这样的规则，以确保FPGA的引脚得到准确和最佳的利用。

关系到摆放位置的引脚分配综合

OrCAD FPGA System Planner

向用户提供一种使用OrCAD PCB封装来创建FPGA系统摆放位置的方法，用户使用诸如DDRx、PCI Express、SATA、前端总线等等的接口在各元件之间以及各FPGA之间使用元件放置视角来确定其连接性，这些接口在设计当中和FPGA以及其他元件相连接，这样做缩短了用于确定FPGA系统设计方案的时间。

一旦确定了子系统当中FPGA和其他元器件的连接，OrCAD FPGA System Planner根据用户的设计意图、现有的FPGA资源、FPGA周围元器件的摆放位置、以及FPGA供应商的引脚分配规则来对FPGA的引脚分配进行综合。

OrCAD FPGA System Planner有一个内置的DRC引擎，它能结合由FPGA供应商提供的一些规则，比如引脚分配、参考电压和终端设备等。这些符合规则的引擎能使FPGA得到正确的连接，从而防止了在PCB板制作过程当中的重复制作。

引脚分配算法可使对某组引脚分配的接口信号线最优化，这样做减少了PCB板上的网络交叉，改进了PCB板上网络的布通率。

与Cadence创建的设计紧密相连

OrCAD FPGA System Planner

为FPGA子系统生成了OrCAD Capture原理图文件。它使用的是OrCAD Capture元器件库里现有的FPGA元器件符号。如果用户愿意的话，FPGA System Planner产品还可以为FPGA创建单独的符号，这需要基于每个元件库的单个元器件符号的可连接性。

与FPGA供应商提供工具集成

除了集成OrCAD PCB设计工具以外，OrCAD FPGA System Planner还和FPGA进行着紧密的通讯。它生成并读取所支持FPGA供应商的引脚分配约束文件。这些功能使得FPGA设计者能根据FPGA所需要的功能来评估引脚分配。FPGA设计者根据这些要求所做的更改可直接导入OrCAD FPGA System Planner，使得整套引脚分配保持同步。

预布线过程中引脚分配的最优化

考虑到FPGA在PCB板上的摆放位置和布线的最初的引脚分配，如果要减少FPGA设计者、PCB布线设计者和硬件设计者之间的设计迭代，在达到这个目标之前有一段很长的路要走。PCB布线设计者一旦确定要在FPGA的接口和信号线上开始布线，它要进一步完善基于设计意图、叠层约束、扇出选择的FPGA引脚分配。OrCAD FPGA System Planner为用户提供了一种优化FPGA引脚的方法，这种优化在摆放FPGA之后，或者对FPGA的接口和信号线进行布线之后。