Алгоритмы и этапы проектирования цифровых устройств
Проектирование стандартных ИС массового производства, как и проектирование заказными методами вообще, — удел крупных специализированных фирм. На долю системотехников приходятся главным образом другие разработки: цифровых устройств малой сложности на МИС и СИС, микропроцессорных систем для целей управления техническими объектами и технологическими процессами, малотиражной аппаратуры либо прототипов систем на основе ИС программируемой логики.
Проектирование на основе МИС, СИС — наиболее традиционный процесс, в котором используются как эвристические подходы, так и формализованные методики. Проектировщик задает структуру устройства на базе своих знаний, идей и освоения опыта предшественников, а при определении функций отдельных блоков пользуется и формальными методами. Требуется знание типовых функциональных узлов, их свойств и параметров.
Микропроцессорная система создается в результате разработки комплекса программно-аппаратных средств. Разработка аппаратной части сводится к компоновке системы из типовых модулей: центрального процессорного элемента, различных видов памяти, адаптеров, контроллеров и внешних устройств.
Проектирование на основе схем программируемой логики высокой сложности выполняется только с помощью систем автоматизированного проектирования САПР. Укрупненная структура алгоритмов проектирования показана на Рис. 11.
Рис. 11 Структура алгоритмов проектирования на основе схем программируемой логики
1) Проектирование на концептуальном уровне возлагается на проектировщика и слабо связано с автоматизацией. На этом уровне по существу определяется требуемое функционирование устройства, множества входных и выходных сигналов, их характер и взаимосвязь, разбиение проекта на части и т. д.
2) Результаты концептуального синтеза вводятся в САПР.
3) САПР производит компиляцию проекта, т.е. синтезирует устройство в базисе библиотеки своих моделей.
4) Полученный проект требует тщательной проверки, поэтому за этапом синтеза следует этап анализа, проводимого моделированием и теоретической верификацией. Моделирование имеет несколько уровней с разной степенью отображения свойств реального объекта. Оно может быть функциональным, проверяющим правильность логической структуры устройств. Оно может быть временным, учитывающим задержки сигналов в схемах устройства без учета окончательной топологии трассировки, и т. д. В результате моделирования могут выявиться ошибки, требующие исправления, что придает процессу проектирования итеративный характер с возвратами к прежним этапам введением в проект нужных коррекций.
5) Далее производится конфигурирование микросхемы программируемой логики.
6) Далее следует реальная проверка работы устройства — физическое моделирование проекта.
7) При успешном завершении физического моделирования устройство готово к установке в систему.
Дата добавления: 2017-11-21; просмотров: 3482;