Технические разделы

Этапы проектирования цифровых устройств на базе ПЛИС Xilinx

В процессе разработки цифровых устройств на базе ПЛИС Xilinx в общем случае можно выделить следующие этапы:

· создание нового проекта (выбор семейства и типа ПЛИС, а также средств синтеза);

· подготовка описания проектируемого устройства в схемотехнической, алгоритмической или текстовой форме;

· синтез устройства;

· функциональное моделирование;

· размещение и трассировка проекта в кристалле;

· временное моделирование;

· программирование ПЛИС (загрузка проекта в кристалл).

Перед созданием нового проекта следует определиться с выбором метода описания разрабатываемого устройства и, соответственно, средств синтеза. При определении семейства и типа ПЛИС для реализации проекта необходимо не только оценить его сложность с учетом требований, предъявляемых к быстродействию, потребляемой мощности, условиям эксплуатации, но и учесть дополнительные факторы, как, например, стоимость, возможность перепрограммирования в системе. Выбранное семейство или тип кристалла при необходимости достаточно легко можно изменить в процессе проектирования. Исходная информация о проектируемом устройстве может быть представлена в виде принципиальных схем, описаний на языке HDL, диаграмм состояний, пакетов и библиотек пользователя. На этом же этапе можно установить временные и топологические ограничения, которые должны учитываться при синтезе, размещении и трассировке проекта в кристалле.

В процессе синтеза на основании исходных модулей проекта формируется список соединений (netlist), содержащий набор примитивов или компонентов, который может быть реализован на основе ресурсов выбранного кристалла ПЛИС. Результаты синтеза используются далее в качестве исходных данных средствами размещения и трассировки. Функциональное моделирование устройства производится без учета реальных значений задержек прохождения сигналов и позволяет проконтролировать соответствие выходных сигналов алгоритмам работы проектируемого устройства. На этапе размещения и трассировки проекта в кристалл производится распределение выполняемых функций в конфигурируемые логические блоки CLB (Configurable Logic Block) или макроячейки (Macrocell), в зависимости от используемого семейства ПЛИС, и формирование необходимых связей в кристалле. В процессе выполнения этого этапа проектирования также определяются реальные значения задержек распространения сигналов, которые необходимы для полного временного моделирования устройства. Основным результатом этапа размещения и трассировки является формирование файла, в котором содержится информация о конфигурации ПЛИС, реализующей проектируемое устройство. Завершением процесса разработки цифрового устройства является загрузка конфигурационных данных в кристалл с помощью соответствующих программ и загрузочного кабеля. Следует обратить внимание на то, что этапы функционального и временного моделирования не являются обязательными. Тем не менее, не рекомендуется пренебрегать этими этапами, так как высокоэффективные средства моделирования, включаемы в состав пакетов САПР фирмы Xilinx, позволяют обнаружить большинство возможных ошибок и, тем самым, значительно сократить общее время разработки устройства. При обнаружении ошибок на любом из этапов, например, логических ошибок на этапе функционального моделирования или при получении неудовлетворительных результатов временного моделирования, следует вернуться на стадию разработки исходных описаний проекта, внести необходимые изменения и повторить последующие этапы.

Еще статьи по технике и технологиям

Управление дистанцией сигнализации и связи
Разработка организационно-технологического проекта для внедрения на дистанции индустриального метода технического обслуживания устройств автоматики, телемеханики и связи. В курсовой работе рассчитывается производственный штат, опреде ...

Электронные системы сбора новостей
В наше беспокойное, насыщенное событиями время телезрители испытывают неизменный интерес к актуальной информации о происходящем в стране, и если еще в недалеком прошлом информационные выпуски в основном состояли из отснятых ранее виде ...

© 2019 | www.techexpose.ru