ПЛИС

Жесткие требования к затратам времени на разработку аппаратных средств вычислительных и телекоммутационных систем диктуются высокими темпами развития ИТ. Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) фирмы Xilinx (www.xilinx.com) позволяют в сжатые сроки создавать высокоскоростные периферийные модули, шинные интерфейсы (PCI, PCI-X, FlexBus-4, USB, FireWire), сетевые устройства, контроллеры и др. Этому способствуют следующие преимущества кристаллов Xilinx:

- высокое быстродействие;

- возможность перепрограммирования непосредственно в системе;

- высокая степень интеграции, благодаря которой цифровое устройство размещается в одном кристалле, за счет чего снижаются затраты времени и средств на производство печатных плат и уменьшаются их размеры;

- сокращение цикла разработки и производства устройства;

- наличие мощных САПР с несколькими уровнями моделирования, облегчающих обнаружение ошибок на ранних стадиях проектирования;

- сравнительно низкая стоимость (в пересчете на один логический вентиль);

- возможность последующей реализации проектов ПЛИС для серийного производства в виде заказных СБИС, что значительно снижает их себестоимость.

Кроме внедрения новых технологий производства ПЛИС фирма Xilinx уделяет значительное внимание совершенствованию средств их проектирования. В феврале выпущен Service Pack 3 для версии 4.1 САПР Foundation ISE (Integrated Synthesis Environment). Помимо поддержки новых типов кристаллов дополненная версия САПР позволяет значительно сократить время разработки за счет применения усовершенствованных алгоритмов синтеза, размещения и трассировки.

Основное окно навигатора проекта пакета Foundation ISE

Программные средства Foundation ISE 4.1.03i представляют собой систему сквозного проектирования, которая реализует полный цикл разработки цифровых устройств на базе ПЛИС, включая программирование кристалла. Управляющая оболочка Project Navigator предоставляет пользователю удобный интерфейс для работы с проектом и управления всеми процессами проектирования и программирования ПЛИС. Запуск всех программных модулей пакета осуществляется непосредственно в среде Project Navigator. Исходные описания проектируемых устройств могут быть представлены в текстовой форме с использованием языков HDL (Hardware Description Language), в виде принципиальных схем или диаграмм состояний. В состав пакета включен схемотехнический редактор и комплект библиотек. Кроме того, предусмотрена возможность импорта проектов, подготовленных в других системах проектирования как описаний в формате EDIF.

Интеллектуальный HDL-редактор позволяет быстро формировать описания модулей проекта на языках VHDL, Verilog и ABEL HDL за счет использования шаблонов. Генератор логических ядер CORE Generator автоматически создает блоки системного уровня с требуемыми характеристиками. HDL-синтез проектов может выполняться не только встроенными средствами Xilinx Synthesis Technology (XST), но и программами третьих фирм, например FPGA Express, Synplify, LeonardoSpectrum, поддерживающими языки VHDL и Verilog. Большинство программ, входящих в состав САПР, имеет развитые средства верификации, которые наряду с системами моделирования позволяют своевременно обнаружить возможные ошибки. Примерно в два раза повышено быстродействие средств синтеза, трассировки и размещения проекта в кристаллы с учетом его оптимизации по различным параметрам. Благодаря совместной работе программы временного анализа Timing Analyzer и топологического редактора Floorplanner значительно повышается быстродействие проектируемого устройства. Программирование кристаллов семейств ПЛИС фирмы Xilinx, выполненных по различной технологии (CPLD и FPGA), осуществляется с помощью единого модуля iMPACT, который поддерживает несколько типов загрузочных кабелей JTAG-интерфейса.

Интегрированный с пакетом набор инструментов и утилит других фирм (в их числе утилита генерации тестовых сигналов HDL Bencher, программа моделирования ModelSim XE Starte и редактор диаграмм состояний StateCAD) предоставляет дополнительные удобства в процессе проектирования.

Экономичная конфигурация средств проектирования BaseX ISE имеет более низкую стоимость по сравнению с Foundation ISE, но поддерживает не все типы ПЛИС. Для сопряжения с САПР других производителей предназначена конфигурация Alliance ISE. Бесплатную модификацию САПР - WebPACK ISE можно скачать с сервера компании.

Более подробная информация о САПР и ПЛИС фирмы Xilinx доступна на сайтах: www.plis.ru, www.xilinx.ru и www.inlinegroup.ru.

Версия для печати