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什么是硅编译器介绍

什么是硅编译器介绍

硅编译器(Silicon Compiler) 这是在七十年代末出现的一种将数字电路的行为级描述转换成硅芯片掩模版图的设计技术,其转换与软件编译器将高级语言转换成机器语言相类同。

硅编译器发展

硅编译器的思想首先由Martin Rem于1978年提出,而Johannson于1979年首先设计出数据通道硅编译器。1985年3月W68CS02芯片采用硅编译器进行设计,该芯片与8位CMOS6502微处理器完全兼容。按常规的设计方法,一位芯片设计师和两位绘图员需用九个月时间才能完成对该芯片的设计,采用硅编译器进行设计只需不到一个月的时间,只是芯片的面积略大一些。

硅编译的基本思想就是把VLSI设计的知识算法化,通过翻译程序把高级描述直接地自动地翻译成相应的几何掩膜设计。这是一个自上而下的自动化设计过程,在这个过程中也能提供逻辑、时序和电路的模拟。

硅编译器分类

硅编译器按输入表示可分为两种:一种叫功能编译器,它将功能表示翻译成掩膜版表示;另一种叫结构编译器,它将结构表示翻译或掩膜版表示。为了使综合简单,功能编译器一般有其目标体系结构与布图风格。例如,PLEX编译器的目标体系结构是核心微计算机;SPL的也是核心微计算机;FIRST编泽器的是用于信号处理的位串行体系结构;Macpitts等编译器的是数据路径;还有有限状态机与PLA也是功能编译器的目标体系结构。至于布图风格,门阵列与标准元布图风格已大量用于自动综合中,门矩阵与结构化布图风格则能提供更好的集成度,典型的功能编译器系统是由一个语言编译程序,一个模拟与验证程序,以及一个最后的布局与布图程序组成。

硅编译器特点

硅编译器能够自动地按照控制流(Control Path)和数据流(Datd Path)自上而下地把设计对象分解成若干个模块,完成模块化和结构化描述。

多数硅编译器具有功能模块库和基本单元库(如存储器、计数器、时序控制器、ALU、PIA、I/O压焊点等),有的还带有参数模块自动生成工具,如有限状态机自动生成器就是一种典型的控制逻辑生成器。

硅编译器具有极其丰富的软件包,其中预先存入了数千条设计规则,反映了VLSI设计的科学规律和设计技巧。

在硅编译设计的任何一个阶段上都可以对将来完成以后的芯片最终特性进行估价。对硅编译设计结果,通常还要用分析工具模拟其时域特性(速度与功耗),估算芯片面积,并将结果通知设计师,决定是否需要某些修改。

硅编译器是集成电路的自动化设计方法,设计效率很高。其主要优点是简化了设计步序,减少了出错几率,加快了设计进程,缩短了设计周期,节约了大量人力,降低了对设计者素质的要求。

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