随着ASIC系统规模的扩大和半导体工艺的发展,多FPGA系统用在大规模ASIC的逻辑仿真方面的研究也逐渐增多。多FPGA系统解决了单片FPGA系统逻辑资源容量和引脚不足的限制,又由于其可重复编程性和并行处理的特点使得多FPGA逻辑仿真系统目前成为验证ASIC设计的主流技术。多FPGA系统是指几片乃至几十片FPGA芯片按照一定的拓扑结构组成的大规模的系统。本文首先通过对实现系统逻辑仿真的三种方案进行分析比较,确定多FPGA系统实施的必要性和可行性。然后对其实现的关键技术进行了探讨。针对多FPGA系统的实现方法,重点对其FPGA芯片的互连方式(即拓扑结构)进行了总结分析;另外,在将大规模ASIC的逻辑映射到多FPGA系统时,需要将其逻辑进行分割,以成功实现ASIC到多FPGA系统的转换。本文总结了目前已有的一些算法都是在KL算法和FM算法的基础上改进得来的,并对KL算法和FM算法的基本原理进行介绍。多FPGA系统的另外一个关键技术是系统全局时钟同步的问题。在本文中,提出了目前的时钟同步方案包括:时钟树方案、时钟传递方案、基于FPGA芯片内部的DLL元件的方案以及几种时钟同步的混合方案。对时钟同步的问题进行了分析。关于多FPGA系统的配置方法问题,本文提出了一种新的针对Xilinx公司FPGA芯片进行配置的方案。通过利用CPLD控制简单的时序,利用PLATFORM FLASH PROM XCF32P分区存储配置数据的方法,使4片FPGA在并行配置的模式下完成其配置工作。这种配置方案既快速又方便。在分析完构建多FPGA系统的关键技术之后,本文介绍了自己设计的多FPGA系统。采用Xilinx公司VIRTEX系列XCV200芯片组成多FPGA系统,利用MESH改进型的拓扑结构,采用了几种时钟同步的方案和上文提到的配置方法设计了原理图和PCB,并对设计的多FPGA系统性能进行了简单分析。