Реферат на тему: Проектирование цифровых устройств в САПР ISE

Введение

Для проектирования цифровых устройств на ПЛИС фирмы Xilinx с применением языка VHDL могут использоваться различные системы, в том числе широко известная система Leonardo Spectrum, Foundation Express и Integrated Synthesis Environment (ISE). В настоящей главе рассматривается работа системы ISE. Характерной особенностью САПР фирмы Xilinx является привлечение для синтеза на языке VHDL синтезаторов третьих фирм. Исключением из этого правила является технология XST, используемая в САПР ISE. Использование этой технологии и рассматривается в данной главе.

Работой САПР управляет Навигатор проекта (Project Navigator), который предоставляет пользователю удобный интерфейс для работы с проектом. Основное окно Навигатора проекта (см. рис. 2.1) содержит четыре встроенных окна: окно исходных модулей (файлов) проекта (Sources in Project), окно процессов для выбранного исходного модуля проекта (Processes for Current Source), окно консольных сообщений программных модулей (Console) и окно текстового редактора HDL-описаний.

В окне исходных модулей отображается иерархическая структура проекта, содержащая описание проектируемого устройства, а также описание тестовых воздействий, используемых в процессе моделирования. Каждый тип модуля имеет соответствующее графическое обозначение (пиктограмму). Окно процессов отображает этапы разработки и программирования ПЛИС, последовательность и содержание этапов определяется типом исходного модуля и семейством ПЛИС. В этом же окне указывается информация о дополнительных инструментах, которые могут быть использованы на каждом этапе. Окно консольных сообщений предназначено для вывода информации программных модулей, которые не создают собственных окон.

Рис. 2.1. Основное окно Навигатора проекта

В процессе создания цифровых устройств с использованием САПР ISE можно выделить следующие этапы: создание нового проекта, ввод описания проектируемого устройства, этап синтеза схемы, моделирование устройства, реализация проекта в ПЛИС и ее программирование.

При создании проекта задается тип проекта, его местоположение на диске, тип ПЛИС и другая информация. Ввод схемы или описания проектируемого устройства может осуществляться различными методами, в том числе схемотехническими; в настоящей главе рассматривается только проектирование с использованием языка VHDL. Процесс синтеза осуществляется автоматически средствами САПР. На этапе реализации проекта в ПЛИС выполняется размещение элементов в программируемые логические блоки ПЛБ и трассировка связей с учетом типа используемой ПЛИС. В процессе трассировки также определяются реальные значения задержек распространения сигналов, которые могут использоваться для временного моделирования схемы. Завершающим этапом является загрузка конфигурационных данных в ПЛИС с помощью соответствующих программ и загрузочного кабеля.

Важным моментом при разработке схем на ПЛИС является моделирование разработанных устройств. Обычно средства моделирования органично вписываются в систему проектирования, и пользователю предоставляются самые разнообразные, достаточно мощные и в то же время удобные средства. Однако в системе ISE для моделирования используется дополнительная программа ModelSim. В современных системах проектирования имеется несколько вариантов моделирования. Функциональное моделирование без учета задержек является наиболее простым и быстрым и позволяет провести предварительную проверку проекта с целью выявления грубых ошибок. Для более детального исследования схемы проводится функциональное моделирование с учетом задержек, которые обычно считаются равными для всех элементов схемы. Окончательная проверка производится с использованием схемного (временного) моделирования реализованного проекта после размещения элементов на кристалле и трассировки связей.

Оглавление

- Введение

- Ввод проекта

- Моделирование

- Синтез и реализация проекта на ПЛИС типа CPLD

- Синтез и реализация проекта на ПЛИС типа FPGA

- Разработка регистровой схемы

- Разработка умножителя

- Использование структурного описания Литература