Проектирование цифровых устройств на базе ПЛИС фирмы XILINX в среде WebPACK ISE. Бобрешов А.М - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

8
преобразований, цифровые приемники и передатчики , даже
микроконтроллеры (так называемые Soft-процессоры ). Для понимания
принципов работы ПЛИС остановимся на архитектуре семейства Spartan-II.
Более подробную информацию можно получить на сайте производителя
http://www.xilinx.com
Семейство программируемой логики SPARTAN-II фирмы
XILINX
Архитектура семейства SPARTAN-II
Семейство SPARTAN-II имеет архитектуру, характерную для FPGA
фирмы XILINX. Представители этого семейства могут применяться в
проектах как альтернатива заказным или полузаказным интегральным схемам
емкостью до 200.000 системных вентилей .
Некоторые характеристики семейства приведены ниже:
емкость от 15 000 до 200 000 системных вентилей ;
системная производительность до 200 МГц;
поддержка 16 наиболее распространенных стандартов ввода-
вывода;
четыре встроенных модуля автоподстройки задержек (DLL -
delay-locked loop) для расширенного управления тактовыми
сигналами как внутри ПЛИС, так и в пределах печатной платы
или устройства;
четыре глобальные сети распределения тактовых сигналов с
малыми разбегами фронтов;
24 локальные тактовые сети ;
встроенная блочная память, каждый блок конфигурируется как
синхронная двухпортовая RAM ёмкостью 4 Кбит;
специальная логика ускоренного переноса для высокоскоростных
арифметических операций;
конфигурация кристалла хранится во внешнем ПЗУ и загружается
в ПЛИС после включения питания.
Основными особенностями архитектуры кристаллов семейства
Spartan-II являются гибкость и регулярность. Кристаллы состоят из матрицы
КЛБ (Конфигурируемый Логический Блок), которая окружена
программируемыми блоками ввода- вывода (БВВ). Все соединения между
основными элементами (КЛБ , БВВ) осуществляются с помощью набора
иерархических высокоскоростных программируемых трассировочных
ресурсов. Изобилие таких ресурсов позволяет реализовывать на ПЛИС
                                                 8

пр еоб р азовани й ,  ци ф р овы е пр и ем ни ки      и    пер едатчи ки ,    даж е
м и кр оконтр оллер ы (так назы ваем ы е Soft-пр оцессор ы ). Д ля пони м ани я
пр и нци пов р аб оты ПЛИ С останови м ся на ар х и тектур е сем ей ства Spartan-II.
Более подр об ную и нф ор м аци ю м ож но получи ть на сай те пр ои зводи теля
http://www.xilinx.com


С ем ейство пр о гр а м м и р уем о й л о ги ки SPARTAN-II ф и р м ы
XILINX
         Ар хи тектур а сем ейства SPARTAN-II
         Сем ей ство SPARTAN-II и м еет ар х и тектур у, х ар актер ную для FPGA
ф и р м ы XILINX. Пр едстави тели этого сем ей ства м огут пр и м еняться в
пр оектах как альтер нати вазаказны м и ли полузаказны м и нтегр альны м сх ем ам
ем костью до 200.000 си стем ны х венти лей .
         Н екотор ы ех ар актер и сти ки сем ей ствапр и ведены ни ж е:
             • ем кость от 15 000 до 200 000 си стем ны х венти лей ;
             • си стем наяпр ои зводи тельность до 200 М Гц;
             • поддер ж ка 16 наи б олее р аспр остр аненны х стандар тов ввода-
                вы вода;
             • четы р е встр оенны х м одуля автоподстр ой ки задер ж ек (DLL -
                delay-locked loop) для р асш и р енного упр авлени я тактовы м и
                си гналам и как внутр и ПЛИ С, так и в пр еделах печатной платы
                и ли устр ой ства;
             • четы р е глоб альны е сети р аспр еделени я тактовы х си гналов с
                м алы м и р азб егам и ф р онтов;
             • 24 локальны етактовы есети ;
             • встр оенная б лочная пам ять, каж ды й б лок конф и гур и р уется как
                си нх р оннаядвух пор товаяRAM ём костью 4 К б и т;
             • специ альная логи ка ускор енного пер еноса для вы сокоскор остны х
                ар и ф м ети чески х опер аци й ;
             • конф и гур аци якр и сталлах р ани тся во внеш нем ПЗУ и загр уж ается
                в ПЛИ С послевклю чени япи тани я.
         О сновны м и особ енностям и ар х и тектур ы               кр и сталлов сем ей ства
Spartan-II являю тся ги б кость и р егуляр ность. К р и сталлы состоят и з м атр и цы
К ЛБ        (К онф и гур и р уем ы й    Логи чески й      Блок),        котор ая окр уж ена
пр огр ам м и р уем ы м и б локам и ввода-вы вода (БВ В ). В се соеди нени я м еж ду
основны м и элем ентам и (К ЛБ, БВ В ) осущ ествляю тся с пом ощ ью наб ор а
и ер ар х и чески х      вы сокоскор остны х      пр огр ам м и р уем ы х    тр асси р овочны х
р есур сов. И зоб и ли е таки х р есур сов позволяет р еали зовы вать на ПЛИ С