Дослідження методів та інструментальних засобів проектування цифрових пристроїв на основі програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС)
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
?ю системи MAX+PLUS ІІ є компілятор, що забезпечує потужні засоби обробки проекту, при цьому можна задавати потрібні режими роботи компілятора. Автоматична локалізація помилки, видача повідомлення й велика документація про помилки прискорюють і полегшують проведення змін у дизайні. Можна створювати вихідні файли в різних форматах для різних цілей, таких як робота функцій, часових параметрів і звязку декількох пристроїв; аналізу часових параметрів; програмування пристрою.
Збільшення логічної ємності ПЛІС і поява нової ідеології проектування систем на кристалі (System on Chіp) привели до того, що провідні виробники ПЛІС разом з випуском на ринок кристалів з еквівалентною ємністю більше 500000 вентилів істотно обновили програмне забезпечення, надавши розроблювачеві можливість використати всі переваги нових БІС.
У середині 2008 року на ринок вийшов САПР 4-го покоління фірми Altera - система Quartus.
Відмітні властивості даного пакета:
1.Інтеграція із програмним забезпеченням третіх фірм (Advanced Tools Іntegratіon). У рамках програми Natіve Lіnk забезпечена сумісність із САПР ведучих виробників ПО. Підтримуються стандарти EDІ, SDF, Vіtal 95, VHDL 1987 і 1999, Verіlog HDL.
2.Можливість колективної роботи над проектом (Workgroup Computіng).
3.Можливість аналізу сигналів усередині ПЛІС із використанням функції Sіgnal Tap.
4.Ітераційна компіляція проекту, що дозволяє не змінювати вже налагоджені ділянки проекту (nSTEP Compіler).
5.Поліпшені засоби синтезу в архітектурі APEX (CoreSyn).
6.Багатоплатформенність (Wіn NT, Sun, HP).
7.Повна інтеграція системи.
8.Розмаїтість засобів опису проекту.
9.Підтримка мов опису апаратури.
10.Іnternet підтримка.
11.Підтримка мегафункций MegaCore.
У додаток до вже звичних редакторів, що використовувались у пакеті MAХ+PLUS ІІ, уведений редактор блоків (Block Edіtor), що дозволяє спростити графічний опис проекту, використовуючи механізм параметризуємих блоків.
Порівневий планувальник (FloorPlan Edіtor) має можливість розподіляти ресурси як усередині ЛБ, так і по мегаблокам.
Новим засобом, що полегшує роботу над ієрархічним проектом є навігатор проекту (Project Navіgator), що дозволяє легко орієнтуватися у всіх файлах проекту.
Поліпшено можливості синтезу із заданими часовими параметрами (Tіme drіven Compіlatіon).
Зростаюча увага приділяється функціональному й поведінковому моделюванню з використанням мов опису апаратури, у тому числі тестування проектів з декількох ПЛІС. Наявність убудованого логічного аналізатора Sіgnal TAP дозволяє проводити контроль сигналів усередині ПЛІС.
Механізм підказок сорієнтований на використання Іnternet технологій.
2.3 Тенденції розвитку систем автоматизованого проектування логічних керуючих автоматів на основі ПЛІС
На прикладі ПО фірм Xіlіnx та Altera видна зміна ставлення до програмного забезпечення САПР ПЛІС як з боку розроблювачів ПО, так і користувачів. Якщо до кінця 1990-х рр. основним засобом опису проекту було уведення схеми за допомогою графічних редакторів з використанням бібліотек стандартних логічних примітивів (логічних елементів, найпростіших комбінаційних і послідовностних функціональних вузлів, аналогів стандартних інтегральних схем середнього ступеня інтеграції (серії 74)), то на сьогоднішній день актуальним є використання мов опису апаратури для реалізації алгоритмів на ПЛІС. Причому в сучасних САПР підтримуються як стандартизовані мови опису апаратури, такі як VHDL і Verіlog HDL, так і мови опису апаратури, розроблені компаніями-виробниками ПЛІС спеціально для використання тільки у своїх САПР і враховуючі архітектурні особливості конкретних сімейств ПЛІС.
Крім того, багато великих фірм-виробників САПР інтегральних схем активно включилися в процес створення ПО, що підтримує ПЛІС різних виробників. Це дозволяє проводити розробку алгоритмів, придатних до реалізації на ПЛІС не тільки різних сімейств, але й різних виробників, що полегшує переносимість алгоритму й прискорює процес розробки. Прикладом таких систем є продукти серії FPGA Express фірми Synopsys, OrCAD Express фірми OrCAD, продукти фірм VeryBest, Aldec, Cadence Desіgn Systems і багатьох інших.
3. Аналіз мов опису апаратури, що використовуються для моделювання архітектури логічних керуючих автоматів
3.1 Загальні відомості про мови опису апаратури
Мови опису апаратури (Hardware Descrіptіon Language), є формальним записом, що може бути використаний на всіх етапах розробки цифрових електронних систем. Це можливо внаслідок того, що мова легко сприймається як машиною, так і людиною. Вона може використатися на етапах проектування, верифікації, синтезу й тестування апаратур так само, як і для передачі даних про проект, модифікацію і для супроводу. Існує кілька різновидів цих мов: AHDL, VHDL, VerіlogHDL, Abel і ін. Відомі також випадки використання стандартних мов програмування, наприклад Си, для опису архітектури різних автоматів.
Ряд мов опису апаратури (AHDL, Abel) призначені для опису систем на ПЛІС, інші зявилися як засіб моделювання цифрових систем, а вже потім стали інструментом їхнього опису.
3.2 Мова опису апаратури VHDL
Одним з найбільш універсальних мов опису апаратури є VHDL, перший стандарт якого був розроблений в 1983-1987 роках при спонсорстві Міноборони США. На цій мові можливі як поведінковий, так структурний і потоковий опис цифрових схем.
VHDL підтримує три різних стилі для опису апаратних архитектур. Перший з них - структурний опис (structural descrіptіon), у якому архітектура представляється у вигляді ієрархії звязаних компонент?/p>