СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №7/2012

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ Продуктыфирмы Xilinx (Xilinx ISE) Компания–разработчикПЛИСXilinx предлагает среду автоматизированно го проектирования Xilinx ISE, в кото рую включены разнообразные средст ва выполнения различных задач. Не которые из них использованы при подготовке данной работы. System Generator (этап № 1) Для решения задач ЦОС при разра ботке сложных устройств фирма Xi linx разработала среду визуального проектирования System Generator. Эта среда интегрирует функции MAT LAB, дополняя их специфическими библиотеками, которые совместимы с ПЛИС. Разработчик представляет своё устройство в графическом ре дакторе в виде функциональных бло ков, не отвлекаясь на редактирование мелких узлов, что позволяет сфоку сироваться на решении основных за дач. Поэтому использование данно го продукта существенно экономит время, затрачиваемое на моделиро вание. Фирмой Xilinx также предусмотре на функция генерации битового пото ка моделируемого устройства для кон фигурирования ПЛИС непосредствен но в среде SystemGenerator. Однако для качественной разработки необходимо выполнение всех этапов, и такой ва риант не может заменить их последо вательность, указанную выше для про ектирования эффективного и сложно го устройства. Также в SystemGenerator не реализованы некоторые необходи мые концепции. Например, в MATLAB не существует понятия «порт ввода вы вода», что является существенным не достатком. Поэтому использование продукта System Generator целесооб разно только на этапе визуального мо делирования. CoreGenerator (этап № 2) В помощь разработчику фирма Xi linx выпустила пакет программ Xilinx ISE – функционально ёмкий инстру мент, позволяющий оптимизировать время разработки. Мощные средства создания сложных элементов принци пиальной схемыПЛИС встроены в сис тему автоматизации проектных работ (САПР) Xilinx ISE. Например, генера тор системных IP ядер является необ ходимыми очень удобныминструмен том для разработчика. Он содержит специальные, генерируемые библио теки символов, оптимизированные под конкретное семейство ПЛИС. Важ но, что использование оптимизиро ванных IP ядер позволяет избежать ошибок, связанных с реальными за держками распространения сигнала внутри ПЛИС при работе на высокой частоте. Генерируемое ядро представляется в виде пакета файлов настройки про екта, который содержит и файл на языке проектирования VHDL, вклю чаемый в текст разрабатываемой программы. Используя данный инст румент, инженер может сосредото читься на специфических аспектах проектирования. Применительно к задачам ЦОС, продукт Core Generator обладает большими возможностями, предо ставляя оптимизированные модули фильтров, блоков вычисления преоб разования Фурье, линейных сдви говых регистров, блоков с алгорит мами решения тригонометрических, гиперболических и уравнений с квад ратным корнем. Все эти модули раз работчик может настроить по своему усмотрению. Выбранные ядра могут использо ваться в качестве библиотек для бло ков визуального проектирования в среде System Generator (см. рис. 2), ускоряя настройку функциональных модулей. WebPack (этапы№ 4 и № 6) Важнейшим этапом разработки яв ляется физический синтез кода VHDL в описание устройства более низкого уровня абстракции. В процессе физи ческого синтеза производится на чальное размещение логических вен тилей и функций (таблиц соответ ствия). Основываясь на результатах размещения, средства временного 45 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2012 Рис. 2. Настройка блока БПФ в среде System Generator ' СТА - ПРЕСС