Микропроцессорные системы - Александров Е.К.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка):
микропроцессорную систему, является не только информация о межсоединениях
стандартных элементов системы, но и информация о размещении сигналов по
контактам ввода/вывода БИС ПЛ. Однако в отличие от стандартных элементов,
у которых функциональное распределение входных и выходных сигналов
заранее фиксировано и не может изменяться, БИС ПЛ дают возможность
проектировщику задавать собственное распределение контактов. Если по
соображениям топологии межсоединений элементов на печатной плате
желательно другое распределение номеров кон-
905
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МПС
тактов БИС ПЛ, то допустимо поручить компилятору САПР МАХ + PLUS II
выполнить повторную компиляцию проекта с фиксированным распределением
номеров контактов для всех сигналов. Процедура компиляции может при
некоторых назначениях завершиться сообщением о невозможности монтирования
заданной конфигурации в заданную БИС. Последовательное переназначение
входных и выходных контактов, как правило, позволяет проектировщику
получить конструкцию БИС, удовлетворяющую большинству его пожеланий.
Подобная возможность БИС ПЛ позволяет получать очень эффективные
результаты трассировки межсоединений.
Разработка программного обеспечения. В рассматриваемом варианте
микропроцессорной системы этап разработки программного обеспечения не
требуется, поскольку модернизация ранее существующей системы не изменила
функционирования элементов, связанных с программным обеспечением МП.
Программное обеспечение берется от старой разработки и может быть
помещено в БИС ПЗУ команд.
Отладка микропроцессорной системы. Совместная отладка аппаратных и
программных частей системы возможна только после создания опытного
образца системы. Для отладки могут использоваться как традиционные
средства и методы (рассмотренные в предыдущих разделах), так и методы,
учитывающие возможность перепрограммирования БИС ПЛ, т. е. структуры,
обрамляющей микропроцессор или микроконтроллер. Более того, могут быть
разработаны специальные тестовые конфигурации (возможно, опирающиеся на
тестовые варианты ПО МК), которые могут использоваться не только на этапе
проверки результатов проектирования, но и на этапах изготовления, выпуска
или контроля промышленной продукции.
8.12.4. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕДУРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЛЯ БИС ПЛ КЛАССА SOPC
Хотя разработка проектов на базе схем программируемой логики типа
"система на кристалле" не содержит этапов, которых не существовало бы
ранее, специфика выполнения и содержание этих этапов для БИС SOPC делает
целесообразным более подробное рассмотрение проектной процедуры для этих
схем. Несмотря на некоторые отличия САПР, предназначенных для
проектирования БИС класса SOPC (например, предлагаемых фирмами "Atmel" и
"Тriscend"), наиболее характерные черты их возможностей совпадают, и
далее будут рассмотрены на примере работы с САПР фирмы "Triscend" под
названием FastChip. САПР FastChip ориентирована на работу с БИС фирмы
"Тriscend" семейства ТЕ5.
Этап О
На начальном этапе проектирования на основе анализа ТЗ на разработку
микропроцессорной системы осуществляется анализ общесистемных проблем. На
этом этапе разрабатывается предполагаемая архитектура будущей системы и
производится распределение ресурсов по трем возможным направлениям
реализации. Отдельные фрагменты проекта при ориентации на кристаллы
класса SOPC могут строиться, используя возможности, предоставляемые:
• предопределенными ресурсами МП-ядра;
• ресурсами, предоставляемыми системной логикой кристалла (SCL-логика);
• ресурсами интегральных схем, внешних относительно кристалла.
Следует отметить, что идеология реализации системы на кристалле приводит
к отличиям таких систем от систем в многокристальном исполнении. Первое
отличие состоит в существенном увеличении скорости реализации отдельных
команд (это связано, в частности, с тем, что элементы системы находятся
на одном кристалле). Второе отличие со-
906
ПРИМЕР АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЦИФРОВОГО УСТРОЙСТВА С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЯЗЫКОВ ОПИСАНИЯ АППАРАТУРЫ
стоит во введении дополнительных архитектурных элементов структуры
(отсутствующих при классической реализации той же структуры).
Этап 1. Этап конфигурирования аппаратных ресурсов кристалла
Поскольку в составе кристалла присутствуют элементы трех частей
стандартной мик-роконтроллерной системы: периферийные элементы
стандартного микроконтроллера (порты ввода/вывода, таймеры, система
прерываний и др.), элементы конфигурируемой системной логики - CSL
(ячейки FPGA и средства их межсоединений) и, наконец, элементы интерфейса
между этими частями, то САПР Triscend FastChip позволяет конфигурировать
элементы всех частей. Основное окно САПР, управляющее потоком
проектирования для Triscend FastChip (также как и в других САПР для
кристаллов класса SOC), предоставляет возможность работать с каждой
частью отдельно.
Для стандартных элементов МК, которые будут использоваться программным
обеспечением, САПР в интерактивном режиме позволяет определить как
