Микропроцессорные системы - Александров Е.К.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка):
WRITE. В этом режиме данные могут и читаться. Если сигнал WRITE пассивен,
то данные конфигурации читаются из микросхемы (этот процесс есть часть
процесса Readback). В режиме SelectMAP также можно конфигурировать
одновременно несколько микросхем, но в этом случае они включаются
параллельно по входам синхронизации, данных, WRITE и BUSY. Загружаются
микросхемы поочередно, путем соответствующего управления сигналами
разрешения их работы CS.
В режиме периферийного сканирования конфигурирование осуществляется
исключительно через выводы порта тестирования ТАР (Test Access Port)
интерфейса JTAG. Используется специальная команда CFGJN, позволяющая
входным данным от вывода TDI преобразовываться в пакеты данных для
внутренней шины конфигурации микросхемы.
Процесс конфигурирования для микросхем Virtex содержит три этапа: очистка
памяти конфигурации, загрузка в нее данных и активизация логических схем,
участвующих в процессе.
Конфигурирование начинается автоматически после включения питания, но
может быть и задержано пользователем с помощью сигнала PROGRAM, снятие
которого запрещает конфигурирование. Завершение очистки памяти выявляется
с помощью сигнала INIT, а завершение всего процесса - с помощью сигнала
DONE.
Данные для загрузки памяти конфигурации формируются системой
автоматизированного проектирования.
Реконфигурация в системе - одно из важнейших достоинств СБИС ПЛ,
позволяющее легко изменять логику их работы. Потребности в изменениях
возникают как для устранения не выявленных при первоначальном
тестировании ошибок, так и для модернизации (Upgade) систем. Возможности
программирования в системе растут, если при проектировании часть
функциональных возможностей СБИС ПЛ оставлять свободной, имея запас по
скорости, функциональным возможностям и ресурсам межсоединенй. При
реконфигурации в системе должно сохраняться назначение внешних выводов,
иначе потребуется изменить монтаж печатных плат.
Среди СБИС ПЛ имеются и такие, в которых реализованы одновременно
триггерная и энергонезависимая память конфигурации. В этом случае
конфигурирование СБИС ПЛ можно производить без внешних источников данных
путем автоматической загрузки триггерной памяти из энергонезависимой.
7.9. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ ИС ПЛ
7.9.1. ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Для системотехника, выбирающего ту или иную ИС ПЛ с целью применения в
конкретных условиях, имеют значение многие параметры микросхемы.
К важнейшим техническим параметрам относятся следующие:
• уровень интеграции, характеризующий логические ресурсы микросхемы
(предполагаем, что имеющимся блокам и элементам кристалла соответствуют и
его трассировочные ресурсы);
• быстродействие, характеризуемое задержками сигналов в элементах и
связях реализуемой схемы, а также предсказуемостью таких задержек;
• кратность программирования, определяемая типом программируемых
элементов;
813
ПРОГРАММИРУЕМАЯ ЛОГИКА И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ В МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМАХ
• архитектура, в частности, наличие или отсутствие в микросхеме
специализированных областей памяти и других аппаратных ядер;
• коммерческое, индустриальное или военное исполнение (т. е. уровень
допустимых воздействий со стороны внешней среды) и т. д.
Кроме указанных факторов важен и ряд других: наличие или отсутствие
интерфейса JTAG и возможностей программирования в системе (ISP),
совместимость со стандартными интерфейсами, количество и параметры
режимов пониженной мощности, наличие или отсутствие средств
засекречивания конфигурации реализованного проекта и др.
Важной экономической характеристикой ИС ПЛ является стоимость. Стремление
снизить стоимость микросхем ПЛ постоянно подталкивает фирмы-производители
к разработке новых модификаций, которая особенно интенсивно ведется в
последнее время (семейство относительно простых CPLD фирмы "Altera"
МАХ3000 и микросхем типа "система на кристалле" АСЕ той же фирмы,
семейство FPGA ХС5200 фирмы "Xilinx" и др.).
Чрезвычайно важна обеспеченность проектирования на основе микросхем ПЛ
средствами САПР. Разработкой соответствующих САПР заняты как фирмы-
производители кристаллов, так и фирмы, специализирующиеся на создании
САПР универсального типа, рассчитанных на проектирование систем на
микросхемах многих производителей.
Способы оценки некоторых параметров микросхем ПЛ неоднозначны и требуют
пояснений.
7.9.2. ОБ ОЦЕНКЕ СЛОЖНОСТИ МИКРОСХЕМ ПРОГРАММИРУЕМОЙ ЛОГИКИ
Уровень интеграции (Density) оценивается с использованием понятия "число
эквивалентных вентилей". Указывается число таких вентилей (обычно
вентилей 2И-НЕ) на кристалле. Однако объективная оценка сложности не так
проста, как может показаться на первый взгляд, поскольку схемы ИС ПЛ
отнюдь не состоят из простых вентилей и нельзя просто подсчитать их число
в той или иной микросхеме. До некоторых пор даваемые изготовителями
оценки сложности микросхем ПЛ получались по разным методикам, что вносило
путаницу в задачи сравнительной оценки разных ИС ПЛ. Затем консорциум
