完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>
標簽 > RTL
RTL在電子科學中指的是寄存器轉(zhuǎn)換級電路(Register Transfer Level)的縮寫,也叫暫存器轉(zhuǎn)移層次。
在集成電路設計中, register-transfer level(RTL)是用于描述同步數(shù)字電路操作的抽象級。
在RTL級,IC是由一組寄存器以及寄存器之間的邏輯操作構成。之所以如此,是因為絕大多數(shù)的電路可以被看成由寄存器來存儲二進制數(shù)據(jù)、由寄存器之間的邏輯操作來完成數(shù)據(jù)的處理,數(shù)據(jù)處理的流程由時序狀態(tài)機來控制,這些處理和控制可以用硬件描述語言來描述。
RTL級和門級簡單的區(qū)別在于,RTL是用硬件描述語言(Verilog 或VHDL)描述理想達到的功能,門級則是用具體的邏輯單元(依賴廠家的庫)來實現(xiàn)你的功能,門級最終可以在半導體廠加工成實際的硬件,一句話,RTL和門級是設計實現(xiàn)上的不同階段,RTL經(jīng)過邏輯綜合后,就得到門級。
RTL描述是可以表示為一個有限狀態(tài)機,或是一個可以在一個預定的時鐘周期邊界上進行寄存器傳輸?shù)母话愕臅r序狀態(tài)機,通常VHDL/verilog兩種語言進行描述。
RTL在電子科學中指的是寄存器轉(zhuǎn)換級電路(Register Transfer Level)的縮寫,也叫暫存器轉(zhuǎn)移層次。
寄存器傳輸級
在集成電路設計中, register-transfer level(RTL)是用于描述同步數(shù)字電路操作的抽象級。
在RTL級,IC是由一組寄存器以及寄存器之間的邏輯操作構成。之所以如此,是因為絕大多數(shù)的電路可以被看成由寄存器來存儲二進制數(shù)據(jù)、由寄存器之間的邏輯操作來完成數(shù)據(jù)的處理,數(shù)據(jù)處理的流程由時序狀態(tài)機來控制,這些處理和控制可以用硬件描述語言來描述。
RTL級和門級簡單的區(qū)別在于,RTL是用硬件描述語言(Verilog 或VHDL)描述理想達到的功能,門級則是用具體的邏輯單元(依賴廠家的庫)來實現(xiàn)你的功能,門級最終可以在半導體廠加工成實際的硬件,一句話,RTL和門級是設計實現(xiàn)上的不同階段,RTL經(jīng)過邏輯綜合后,就得到門級。
RTL描述是可以表示為一個有限狀態(tài)機,或是一個可以在一個預定的時鐘周期邊界上進行寄存器傳輸?shù)母话愕臅r序狀態(tài)機,通常VHDL/verilog兩種語言進行描述。
RTL電路是最早研制成功的一種有實用價值的集成電路。有N 個門的輸入端并接在DCTL電路輸出端,因為DCTL電路輸出端門的晶體管基極導通電壓,電流曲線并不能完全一致,并聯(lián)在一起,輸入電流易出現(xiàn)分配不均勻的現(xiàn)象。輸入電流小的負載門可能得不到足夠的基極驅(qū)動電流,達不到飽和,從而輸出端可能從應有的“0”態(tài)改變到“1”狀態(tài),使系統(tǒng)出現(xiàn)差錯。負載輸入端并接越多,產(chǎn)生電流分配不勻的可能性越大。這種現(xiàn)象叫作“搶電流”。RTL電路是每一輸入級基極串接一個電阻,旨在得到改善和補償,使基極輸入電流 Ib對基極-發(fā)射極V公式 符號-Ib特性的依賴性小一些。根據(jù) Rb的阻值即可確定RTL電路的最大負載門數(shù)。
RTL電路結構簡單,元件少。RTL電路的嚴重缺點是基極回路有電阻存在,從而限制了電路的開關速度,抗干擾性能也差,使用時負載又不能過多。RTL電路是一種飽和型電路,只適用于低速線路,實際上已被淘汰。為了改善RTL邏輯電路的開關速度,在基極電阻上再并接一個電容,就構成了電阻-電容-晶體管邏輯電路(RCTL)。有了電容,不僅可以加快開關速度,而且還可以加大基極電阻,從而減小電路功耗。但是,大數(shù)值電阻和電容在集成電路制造工藝上要占去較大的芯片面積,而且取得同樣容差值的設計也比較困難。因此,RCTL電路實際上也沒有得到發(fā)展。
行為級和RTL級的區(qū)別
RTL級,registertransferlevel,指的是用寄存器這一級別的描述方式來描述電路的數(shù)據(jù)流方式;而Behavior級指的是僅僅描述電路的功能而可以采用任何verilog語法的描述方式。鑒于這個區(qū)別,RTL級描述的目標就是可綜合,而行為級描述的目標就是實現(xiàn)特定的功能而沒有可綜合(可實現(xiàn))的限制。
行為級是RTL的上一層,行為級是最符合人類邏輯思維方式的描述角度,一般基于算法,用C/C++來描述。從行為級到RTL級的轉(zhuǎn)換,一般都是由IC設計人員手工翻譯。
這個過程繁瑣,工作量很大,特別是隨著數(shù)字系統(tǒng)的復雜性提升,這樣的純手工“翻譯”過程容易出錯,且使得開發(fā)周期變長。一批高級綜合工具應運而生。如Menter Graphics的高層次綜合工具Catapult C Synthesis。能夠?qū)?shù)字系統(tǒng)的行為級描述映射為RTL設計,并滿足給定的目標限制。從層次由上到下,數(shù)字系統(tǒng)的設計過程為:
Idea-》行為級描述-》rtl描述-》門級網(wǎng)標-》物理版圖
行為級的描述更多的是采取直接賦值的形式,只能看出結果,看不出數(shù)據(jù)流的實際處理過程。其中又大量采用算術運算,延遲等一些無法綜合的語句。常常只用于驗證仿真。
RTL級的描述就會更詳細一些,并且從寄存器的角度,把數(shù)據(jù)的處理過程表達出來。可以容易地被綜合工具綜合成電路的形式。
行為級描述可是說是RTL的上層描述,比RTL更抽象。行為描述不關心電路的具體結構,只關注算法。
有行為綜合工具,可以直接將行為級的描述綜合為RTL級的,比如Behavioral Compiler。
在硬件設計中有一句著名的話:thinking of hardware。RTL在很大程度上是對流水線原理圖的描述。哪里是組合邏輯,哪里是寄存器,設計者應該了然于胸。組合邏輯到底如何實現(xiàn),取決于綜合器和限制條件。
rtl級可以理解為,可以直接給綜合工具生成你要的網(wǎng)表的代碼,而行為級則不行。比如real(浮點實數(shù)?)可以用于行為級,而不能用于rtl級!
Behavior is for testbench for modelling.
RTL is for synthesis
語法塊如果可以被綜合到gate level,就是RTL的。否則就是behavior level的。
同樣是for語句,如果循環(huán)條件是常數(shù),就是RTL的,如果是變量,就是behavior的。
RTL級描述數(shù)據(jù)在寄存器層次的流動模型。
always屬于行為級模型,是最基本的行為模型,是可以綜合的。
綜合與RTL或者行為級沒有必然聯(lián)系,雖然大多數(shù)行為模型不能綜合
從網(wǎng)上copy
目的區(qū)別:
行為級描述目的是加快仿真速度,做法是盡量減少一個always塊中要執(zhí)行的語句數(shù)量,其結果不是為了綜合,只關注算法。有行為綜合工具,可以直接將行為級的描述綜合為RTL級的,比如Behavioral Compiler。
形式區(qū)別:
RTL級描述是為了綜合工具能夠正確的識別而編寫的代碼,verilog中有一個可綜合的子集,不同的綜合工具支持的也有所不同,RTL級的描述就會更詳細一些,并且從寄存器的角度,把數(shù)據(jù)的處理過程表達出來。可以容易地被綜合工具綜合成電路的形式。可以采用任何verilog語法的描述方式。鑒于這個區(qū)別,RTL級描述的目標就是可綜合,
行為級的描述更多的是采取直接賦值的形式,只能看出結果,看不出數(shù)據(jù)流的實際處理過程。其中又大量采用算術運算,延遲等一些無法綜合的語句。常常只用于驗證仿真。
電路區(qū)別:
RTL級,register transfer level,指的是用寄存器這一級別的描述方式來描述電路的數(shù)據(jù)流方式;RTL在很大程度上是對流水線原理圖的描述。哪里是組合邏輯,哪里是寄存器,設計者應該了然于胸。組合邏輯到底如何實現(xiàn),取決于綜合器和限制條件。RTL是晶體管傳輸級,描述硬件的相互聯(lián)接關系,一般都可以綜合;
而Behavior級指的是僅僅描述電路的功能而在硬件設計中有一句著名的話:thinking of hardware。簡單說,rtl就是用寄存器和組合邏輯組成,不能再用其他construct;behavior就是指定輸入和輸出之間的關系。
混亂點:有時感覺RTL級是行為級與數(shù)據(jù)流級的混合應用。
樂點:同樣是for語句,如果循環(huán)條件是常數(shù),就是RTL的,如果是變量,就是behavior的。
隨著技術的發(fā)展,數(shù)字電路的集成度越來越高,設計也越來越復雜。很少有系統(tǒng)會只工作在同一個時鐘頻率。一個系統(tǒng)中往往會存在多個時鐘,這些時鐘之間有可能是同步的...
什么是形式驗證(Formal驗證)?Formal是怎么實現(xiàn)的呢?
相信很多人已經(jīng)接觸過驗證。如我以前有篇文章所寫驗證分為IP驗證,F(xiàn)PGA驗證,SOC驗證和CPU驗證,這其中大部分是采用動態(tài)仿真(dynamic sim...
Vivado教程之Vivado的對比不同Design Runs功能
有時我們需要對比不同情形下的各類報告,以偵測這些“不同”對設計的影響。所謂的“不同情形”通常有以下幾類:
一個完整的電路設計中必然包含前仿真和后仿真兩個部分,它們都屬于驗證的必要環(huán)節(jié)。
什么是數(shù)字后仿?淺談芯片數(shù)字后仿的那些事
這是相對于數(shù)字前仿來說的。從概念上來說,數(shù)字驗證包含兩方面的內(nèi)容,數(shù)字前仿和數(shù)字后仿。
復位信號是什么意思?復位信號的作用?詳解Xilinx FPGA復位信號那些事
復位信號幾乎是除了時鐘信號外最常用的信號了,幾乎所有數(shù)字系統(tǒng)在上電的時候都會進行復位,這樣才能保持設計者確定該系統(tǒng)的系統(tǒng)模式的狀態(tài),以便于更好的進行電子...
類別:系統(tǒng)工具 2008-06-30 標簽:RTLrealte
RTL8305/RTL8305S pdf datasheet立即下載
類別:IC datasheet pdf 2009-03-04 標簽:RTL以太網(wǎng)接口芯片
類別:數(shù)字信號處理論文 2017-11-07 標簽:RTL大數(shù)據(jù)
類別:IC datasheet pdf 2008-10-19 標簽:RTL
詳細分析Verilog編寫程序測試無符號數(shù)和有符號數(shù)的乘法
有符號數(shù)的計算在 Verilog 中是一個很重要的問題(也很容易會被忽視),在使用 Verilog 語言編寫 FIR 濾波器時,需要涉及到有符號數(shù)的加法...
具有GNU無線電伴侶的RTL-SDR FM無線電接收器的制作
最后,我們鏈接了具有“乘數(shù)”常量的“音頻接收器”塊(在音頻中找到)。現(xiàn)在只需要編輯其速率并從下拉列表中選擇48k就可以了!如果沒有該選項,則只需在有理重...
時序仿真與功能仿真的區(qū)別有哪些? 時序仿真和功能仿真都是電子設計自動化(EDA)過程中的常見任務,它們都是為了驗證或驗證電路設計的正確性。然而,它們之間...
頂層設計:RTL設計推薦使用自頂而下的設計方法,因為這種設計方法與模塊規(guī)劃的順序一致,而且更有利于進行Modular Design,可以并行開展設計工作...
我們生活在一個由模擬構成的世界中。不過,數(shù)字處理的出現(xiàn),為我們體驗這個世界并與之互動帶來了全新的方式,包括衛(wèi)星導航、自動駕駛汽車、增強現(xiàn)實,當然還有那永...
? 在ISE中,可以很方便地生成RTL模塊的實例化模板,Vivado其實也有這個功能,只是要通過Tcl命令實現(xiàn),而且這個命令隱藏的比較深。以Vivado...
按照仿真對象劃分,電路仿真工具通常分為三大類:晶體管級的模擬電路仿真工具、門級和RTL級的數(shù)字電路仿真工具、模數(shù)混合電路仿真工具。
FPGA 是一堆晶體管,你可以把它們連接(wire up)起來做出任何你想要的電路。它就像一個納米級面包板。使用 FPGA 就像芯片流片,但是你只需要買...
編輯推薦廠商產(chǎn)品技術軟件/工具OS/語言教程專題
電機控制 | DSP | 氮化鎵 | 功率放大器 | ChatGPT | 自動駕駛 | TI | 瑞薩電子 |
BLDC | PLC | 碳化硅 | 二極管 | OpenAI | 元宇宙 | 安森美 | ADI |
無刷電機 | FOC | IGBT | 逆變器 | 文心一言 | 5G | 英飛凌 | 羅姆 |
直流電機 | PID | MOSFET | 傳感器 | 人工智能 | 物聯(lián)網(wǎng) | NXP | 賽靈思 |
步進電機 | SPWM | 充電樁 | IPM | 機器視覺 | 無人機 | 三菱電機 | ST |
伺服電機 | SVPWM | 光伏發(fā)電 | UPS | AR | 智能電網(wǎng) | 國民技術 | Microchip |
Arduino | BeagleBone | 樹莓派 | STM32 | MSP430 | EFM32 | ARM mbed | EDA |
示波器 | LPC | imx8 | PSoC | Altium Designer | Allegro | Mentor | Pads |
OrCAD | Cadence | AutoCAD | 華秋DFM | Keil | MATLAB | MPLAB | Quartus |
C++ | Java | Python | JavaScript | node.js | RISC-V | verilog | Tensorflow |
Android | iOS | linux | RTOS | FreeRTOS | LiteOS | RT-THread | uCOS |
DuerOS | Brillo | Windows11 | HarmonyOS |