Floorplanner學習記錄

Floorplanner 概述

使用Floorplanner交互式圖形化操作工具實現一些基本操作

• 進行低層次布局規划

• 創建可在其它設計中使用的RPM核

• 查看和編輯定位型約束

• 通過名稱或關聯性查找邏輯和網線

• 從時序分析到布局設置的交互探測

相關文件和要點

輸入文件

• NGD       用於映射到指定器件資源的前期設計描述
• NCD      MAP或PAR軟件生成文件，用於產生FNF文件所需的物理設計，包含布局布線信息
• FNF      Floorplanner網表文件，主要記錄所有物理約束信息
• UCF      對布局布線的約束描述

輸出文件

• FNF      從文件下拉菜單可保存的數據信息
• UCF      可直接編輯或菜單保存，也可將RPM信息轉為UCF命令集並保存

軟件基本信息

• 用於提高自動布局布線表現的可選技術，尤其在結構化設計和數據通路邏輯中十分有用，無需NCD文件，同時有比已有UCF約束更高的優先級
• 通過軟件可以掌握目標器件的底層信息、設計基礎結構、重復性修改以實現性能和密度要求
• 圖形接口：用直連線表示端口互聯關系，顯示引腳/資源信息，顯示封裝引腳，根據名稱或連接關系查詢指定邏輯和線網
• 主要作用：使用底層元件IO/三態緩存/FIFO/RAM/ROM實現高層設計，創建RPM內核，識別布局問題，支持自動端口布局設置。。。
• 支持器件：V1、V2、V2 Pro、V4、V5、SII、S3、S3E
• 包含窗口：主窗口、設計層次窗口、設計網線窗口、Floorplan窗口、Placement窗口
• 快捷方式：

通過讀入設計相關文件，將所有操作保存於 .fnf 文件實現相應功能

文件擴展名	參數	描述（命令功能）
<none>	-nosplash	禁止啟動屏幕
<none>	-h	打印出使用命令
<none>	-instyle<ise | xflow | silent>	禁止啟動屏幕
<none>	<design_name>	指定Floorplan使用的名稱
.fnf	<fnf_file>	N2F或Floorplanner產生的Floorplan文件
.ngd	<ngd_file>	NGDBuild生成的文件
.ncd	<ncd_file>	MAP/PAR生成的文件
.ucf	<ucf_file>	用戶約束文件
.fsf	<script_file>	測試用文件

常用的一些快捷鍵及對應位置和命令

快捷鍵	所在菜單	對應命令
F1	Help	Help Topics
F3	Edit	Find
F5	View	Refresh
F6	View	Zoom Full View
F7	View	Zoom Out
F8	View	Zoom In
F9	View	Zoom to Box
F10	Change focus to the menu bar
F11	View	Zoom to Selected
Del	Floorplan	Remove
Ctrl+N	File	New
Ctrl+O	File	Open
Ctrl+S	File	Save
Ctrl+P	File	Print Floorplan
Ctrl+Z	Edit	Undo
Ctrl+I	Edit	Properties

Floorplan窗口和Placement窗口右鍵功能

Command	Command
Zoom Full View	Zoom to Selected
Zoom In	Find
Zoom Out	GoTo Next
Zoom to Box	GoTo Previous
View Floorplan or View Placement	Close Menu
Edit Constraints (僅Floorplan窗口)	Swap Top/Bottom View (僅Floorplan窗口)

設計層次窗口右鍵功能

Command	Command
Find	Select Loads
GoTo Next	Select Sources
GoTo Previous	Close Menu

設計網線窗口右鍵功能

Command	Command
List Visible Nets	GoTo Next
Enable	GoTo Previous
Disable	Close Menu
Find

 

設計流程

1. 映射前操作：生成包含設計描述和約束的NGD文件 => 打開NGD文件並生成初始Floorplan設計 => 通過手動放置邏輯單元實現布局約束 => 保存為UCF文件                                                                                                   
2. 布局布線后操作（可通過物理約束/自動布線結果查看）：HDL設計輸入 => 生成NGD => 在指定器件上自動實現MAP和PAR => Floorplanner打開並修改設計 => 保存設計約束為FNF/UCF文件 => 重新運行整個設計實現                                                                                                   
3. 迭代修改操作：基本流程同2，但有迭代運行過程                                                                                                   
4. 實現后操作：任何修改（增/刪/改邏輯）都需要對設計進行重實現操作                                                                                                                 
5. 將RPM核轉向UCF：包含可自動生成RPM核和不可自動生成RPM核兩種方法                                                                                     

基本操作

• 添加分層塊：Edit > Add Block，參數框可進行模塊名稱、資源限用等約束
• 符號校准：3態緩存放置在同一行可實現使能信號共有從而校准；同一行放置共有時鍾使能的觸發器實現時鍾使能校准；將IOB放置在使能資源列近鄰處，優化長線的布線需求；通過命令使用組實現快速放置操作
• Floorplan檢驗：對約束后設計進行校驗，包括=>有公共輸出的3態緩存是水平校准的；無不同輸出的3態緩存是共有水平長線的；單個CLB中的觸發器有相同的CLK、CE、RD信號；單個CLB中的兩個16位存儲單元共享寫使能輸入；FG核FGH功能生成器互聯是有效的；有效資源分配給每個資源分配組；Floorplan > Check Floorplan，雙擊查看warning對應邏輯
• 創建組：可手動/自動實現組重建。（手動）ctrl+左鍵實現組團單元選擇，Hierarchy > Group創建為組，Edit > Properties可修改組名稱，元素全移動到新的組中；（自動）大多根據類型和信號名進行搜索和組團 Edit > Find、選擇類型、選擇共有屬性、Find、Select Found、Hierarchy > Group
• 顯示資源和邏輯：打開Edit > Preferences，分別在resources/logic頁選擇顯示資源/邏輯
• 追尋連線相關邏輯：Edit > Find、搜索條件、Find、Select Found
• 層次建立、文件操作、邏輯選擇/移動/刪除
• 修改着色：選定組、Edit > Colors、選定顏色並應用；選定邏輯資源、Edit > Colors、選定顏色、選定Apply to Symbols並應用

高級操作

• 分析PAR布局結果：View > Placement、檢測布局問題（共有使能輸出的BUFTs沒有垂直對准或與長線中點交織；RAM交織起來妨礙了用長線驅動控制信號；RPMs/BUFTs或其它資源組/線緊鄰；層級邏輯通過長線跨區域布局）                                                                                 
• 分析布局時序特點：打開timing analyzer、Analyze > Against Timing Constraints、File > Save生成違反時序約束的信息；在Edit > Find中選擇Auto Go並輸入TRCE首個net名，並重復操作；對相應連線的資源重放置實現延時優化                                                                    
• 進行面積約束：
• 創建可重用的RPM核：HDL、綜合成EDIF文件、用NGDBuild生成NGD文件、用PAR放置設計/約束設計到某個方框范圍、在本軟件中進一步約束布局、File > Write RPM to UCF
• 創建和編輯區域約束：選擇約束對象、Floorplan > Assign Area Constraint、約束空間選擇、約束寫入UCF文件；可隱藏可呈現、縮放/移動/刪除；Edit > Constraints（增/刪/改）
• 時序分析探針：View > Timing Report、選擇.twx文件、選中文件中超鏈接可使對應圖像高亮、關鍵路徑修正和速度提高
• 交錯總線構建：確立需用交錯空間、Floorplan > Distribute Options並設置交錯模式（2是間隔、3是隔兩個）、拖入交錯的幾個總線                                  
• 指定IO位置約束
• 修正自動布局缺陷：Floorplan > Replace All with Placement、修改造成關鍵路徑較長的布局、保存並運行NGDBuild、重新實現整個設計並考察時序信息
• 手動布置底層資源；直接使用Floorplanner生成的UCF文件
• 重復布局實現：設計並進行約束布局實現、分析並調整關鍵路徑相關資源約束、重實現
• 復用參考模式：創建（選擇相關布局后設計塊、Pattern > Capture）、使用（選擇設計資源、Pattern > Impose、移動資源到布局窗口）
• 。。。。。。

推薦學習

Floorplanner Help: ISE/doc/usenglish/help/iseguide/mergedProjects/floorplanner/whnjs.htm