Проектирование цифровых устройств на базе ПЛИС фирмы XILINX в среде WebPACK ISE. Бобрешов А.М - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

7
повышение быстродействия сложных схем , что достигается за
счет отсутствия монтажных соединений;
что наиболее важно, развитие теоретических методов в
электронике позволяет на современном этапе радикально
упростить и ускорить разработку принципиальной схемы
устройства. В то же время, совершенствование ПЛИС позволяет
легко воплощать даже очень сложные схемы;
алгоритмы обработки данных, которые допускают
распараллеливание (а таких большинство ), могут выполняться на
базе ПЛИС быстрее, чем с помощью микропроцессоров. По
скорости обработки данных некоторые современные семейства
ПЛИС могут конкурировать с мультипроцессорными системами;
в силу того что большинство современных ПЛИС могут быть
перепрограммированы непосредственно в системе, то есть без
извлечения микросхемы из готового устройства, становится
возможным исправлять ошибки в уже готовых проектах ,
выпускать новые версии оборудования подобно тому, как
выпускаются новые версии компьютерных программ;
разработка специализированных СБИС окупает себя только для
очень крупных проектов. В то же время не очень дорогие
современные ПЛИС по стоимости сопоставимы с заказными
схемами. Таким образом , применение ПЛИС может существенно
снизить стоимость разработки , а следовательно и готового
изделия;
разработка проектов на базе ПЛИС требует меньшего времени,
чем разработка заказных схем . В настоящее время разработчики
СБИС широко используют программируемую логику для
первоначальной отладки проектов.
На сегодняшний день более 80% используемых ПЛИС выпускает
несколько крупных производителей . Архитектуры предлагаемых им семейств
имеют много общего, поскольку представления об оптимальной архитектуре
базируется на существующих методах проектирования. Кроме того,
производители стремятся адаптировать свою продукцию к широкому классу
практически решаемых задач . Остановим свой выбор на семействе Spartan-II,
выпускаемом фирмой Xilinx. В настоящее время это семейство представляет
большой интерес для разработчиков. Оно включает схемы, логическая
емкость которых лежит в пределах от 15.000 до 200.000 эквивалентных
вентилей . Это позволяет реализовывать достаточно сложные проекты на
одном кристалле, например , высокочастотные цифровые фильтры ,
устройства для реализации быстрого преобразования Фурье или Wawelet-
                                             7

         • повы ш ени е б ы стр одей стви я слож ны х сх ем , что дости гается за
           счет отсутстви ям онтаж ны х соеди нени й ;
         • что наи б олее важ но, р азви ти е теор ети чески х м етодов в
           электр они ке позволяет на совр ем енном этапе р ади кально
           упр ости ть и ускор и ть р азр аб отку пр и нци пи альной сх ем ы
           устр ой ства. В то ж е вр ем я, совер ш енствовани е ПЛИ С позволяет
           легко воплощ ать даж еочень слож ны есх ем ы ;
         • алгор и тм ы        об р аб отки      данны х ,   котор ы е     допускаю т
           р аспар аллели вани е (а таки х б ольш и нство), м огут вы полняться на
           б азе ПЛИ С б ы стр ее, чем с пом ощ ью м и кр опр оцессор ов. По
           скор ости об р аб отки данны х некотор ы е совр ем енны е сем ей ства
           ПЛИ С м огут конкур и р овать см ульти пр оцессор ны м и си стем ам и ;
         • в си лу того что б ольш и нство совр ем енны х ПЛИ С м огут б ы ть
           пер епр огр ам м и р ованы непоср едственно в си стем е, то есть б ез
           и звлечени я м и кр осх ем ы и з готового устр ой ства, станови тся
           возм ож ны м и спр авлять ош и б ки в уж е готовы х пр оектах ,
           вы пускать новы е вер си и об ор удовани я подоб но том у, как
           вы пускаю тсяновы евер си и ком пью тер ны х пр огр ам м ;
         • р азр аб отка специ али зи р ованны х СБИ С окупает себ я только для
           очень кр упны х пр оектов. В то ж е вр ем я не очень дор оги е
           совр ем енны е ПЛИ С по стои м ости сопостави м ы с заказны м и
           сх ем ам и . Т аки м об р азом , пр и м енени е ПЛИ С м ож ет сущ ественно
           сни зи ть стои м ость р азр аб отки , а следовательно и готового
           и здели я;
         • р азр аб отка пр оектов на б азе ПЛИ С тр еб ует м еньш его вр ем ени ,
           чем р азр аб отка заказны х сх ем . В настоящ ее вр ем я р азр аб отчи ки
           СБИ С ш и р око и спользую т пр огр ам м и р уем ую логи ку для
           пер воначальной отладки пр оектов.

        Н а сегодняш ни й день б олее 80% и спользуем ы х ПЛИ С вы пускает
несколько кр упны х пр ои зводи телей . А р х и тектур ы пр едлагаем ы х и м сем ей ств
и м ею т м ного об щ его, поскольку пр едставлени я об опти м альной ар х и тектур е
б ази р уется на сущ ествую щ и х м етодах пр оекти р овани я. К р ом е того,
пр ои зводи тели стр ем ятся адапти р овать свою пр одукци ю к ш и р оком у классу
пр акти чески р еш аем ы х задач. О станови м свой вы б ор на сем ей стве Spartan-II,
вы пускаем ом ф и р м ой Xilinx. В настоящ ее вр ем я это сем ей ство пр едставляет
б ольш ой и нтер ес для р азр аб отчи ков. О но вклю чает сх ем ы , логи ческая
ем кость котор ы х леж и т в пр еделах от 15.000 до 200.000 экви валентны х
венти лей . Э то позволяет р еали зовы вать достаточно слож ны е пр оекты на
одном      кр и сталле, напр и м ер , вы сокочастотны е ци ф р овы е ф и льтр ы ,
устр ой ства для р еали заци и б ы стр ого пр еоб р азовани я Ф ур ье и ли Wawelet-