Chips 2.0：基於python語言的高級FPGA設計工具

您可以在如下地址試用Chips的web應用：http://dawsonjon.pythonanywhere.com/

在Chips里，設計過程類似於在單個晶元中實現的計算機網路。一個晶元由許多並行運行的互連組件組成。每個組件就像一台運行C程序的計算機。

這些組件之間通過匯流排相互通信。 晶元的設計——組件和以及組件之間的連接——這部分由Python實現。

Chips主要分為三部分：

1.一個Python庫，通過使用高速匯流排將數字組件連接在一起來構建和模擬晶元。

2. 一個既有的數字組件的集合。

3. 一個用C語言編寫的硬體編譯器，可以使用C語言編寫新的數字組件。

代碼如下：

在Chips中，門，時鐘，複位，有限狀態機和流量控制的細節都由工具處理，這可以讓設計人員有更多的精力地思考架構和演算法。這樣做的好處如下：

• 設計過程更簡單。

• 更簡單的設計過程使得工作時間減少。

• 更簡單的設計過程使得bugs出現率較低。

Chips「自帶電池」

相對於傳統的硬體描述語言，對於什麼代碼能夠轉換成硬體語言有很多的限制條件。

使用Chips幾乎所有的合法代碼都可以轉換成硬體語音。包括除法，單精度和雙精度IEEE浮點，數學函數，三角函數，定時等待，偽隨機數和遞歸函數調用。

Chips提供了在Python中本地模擬設計的功能。Python是一種優秀的編程語言，包含許多應用領域第三方庫，使得它成為驗證晶元的完美環境。

像NumPy，SciPy和MatPlotLib這樣的庫將會對工程師有很大幫助，但這些僅僅是一小部分。

在後台方面，Chips使用了一些新穎的技術以達到緊湊高效的邏輯——軟體和硬體的混合體。

編譯器不僅將C代碼轉換為CPU指令，還能即時生成定製的流水線RISC CPU。CPU可以為任何特定的C程序提供最佳指令集。

通過最小化每個並發任務執行所需的邏輯，設計師可以降低功耗和資源或成本。性能的提升則可以通過增加單個設備中並發任務數量來實現（比如小型設備數十個，大型設備大約一千個或更多）。

雖然Chips生成的代碼緊湊且高效，但FPGA設計人員很高興知道如下事實：如果他們需要的話，他們仍然可以處理和性能相關的關鍵數據路徑，甚至還可以加入一些自定義的組件！

$ git clone --recursive https://github.com/dawsonjon/Chips-2.0.git

$ cd Chips-2.0

$ sudo python setup install

從PyPI安裝

$ pip-install chips

英文原文：https://github.com/dawsonjon/Chips-2.0
譯者：少年

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