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探讨结构优化技术:仿真与建模有何不同?

何为模拟何为建模,有何差异

模拟与建模是工程与科学界中常被提及的术语。

建模示例图

模拟指的是通过模仿真实系统的运作与表现来进行实验或检验的流程。它运用计算机模型与数学模型来模仿系统的运作,以预测与评估系统的运作与表现。模拟有助于人们理解与分析复杂系统,优化系统设计与操作,以及预测系统在各类条件下的运作。

建模指的是将真实系统抽象化为数学模型或计算机模型的过程。建模可以通过描述系统的结构、组成元素、行为与关联来帮助人们理解与分析系统。建模可以是物理模型、数学模型或计算机模型,它们可用来表示系统的各个层面,如几何形状、物理属性、运动法则、控制策略等。

两者的区别主要表现在:

模拟是通过模仿真实系统的运作与表现来进行实验或检验,而建模则是将真实系统抽象化为数学模型或计算机模型。

模拟是一种实验或检验的方法,而建模是一种描述与分析系统的方法。

模拟着重于模仿系统的运作与表现,而建模着重于描述系统的结构与行为。

两者的应用范围涵盖:

模拟在工程、制造、交通、航空航天、医疗等众多领域得到广泛应用。例如,通过模拟可以预测汽车碰撞后果、优化生产线布局、模拟飞机飞行性能等。

建模在科学研究、工程设计、系统分析等众多领域得到广泛应用。例如,通过建模可以研究气候变化影响、设计新型材料性能、分析电力系统稳定性等。

综上所述,模拟与建模是工程与科学界中常被提及的术语,它们在描述、分析与优化系统方面发挥着至关重要的作用。

FPGA设计中模拟的三种类型

FPGA设计中的模拟包括:

1、RTL级行为模拟(亦称功能模拟、前模拟);

2、综合后门级模拟;

3、时序模拟(亦称后模拟)。

第一个模拟可用来检验代码中的错误及代码行为的正确性,此阶段不包括与器件相关的特殊底层元件信息。若未实例化与器件相关的特殊底层元件,此阶段的模拟也可做到与器件无关。

第二个模拟绝大多数的综合工具除了输出标准网表文件外,还可输出Verilog或VHDL网表,其中标准网表文件用于在不同工具间传递设计数据,但不能用于模拟。

输出的Verilog或VHDL网表可用于模拟,综合工具提供的模拟网表已与生产厂家的器件底层元件模型相对应。为了进行综合后模拟,必须在模拟过程中加入厂家的器件库,对模拟器进行必要的配置,否则模拟器无法识别其中的底层元件,无法进行模拟。

第三个模拟在设计布局布线完成后可提供一个时序模拟模型,此模型中也包含器件的一些信息,同时还会提供一个SDF时序标注文件。

扩展资料

FPGA采用了逻辑单元阵列LCA(Logic Cell Array)这一概念,内部包括可配置逻辑模块CLB(Configurable Logic Block)、输入输出模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。

现场可编程门阵列是可编程器件,与传统逻辑电路和门阵列相比,FPGA具有不同的结构。FPGA利用小型查找表(16×1RAM)来实现组合逻辑,每个查找表连接到一个D触发器的输入端,触发器再驱动其他逻辑电路或驱动I/O。

由此构成了既可实现组合逻辑功能又可实现时序逻辑功能的基本逻辑单元模块,这些模块间利用金属连线互相连接或连接到I/O模块。

参考资料:

百度百科-FPGA

百度百科-若贝FPGA模拟

百度百科-FPGA设计

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