Методы и алгоритмы для конвертирования проектов ПЛИС в базис БМК

• Автор: Артемов, Сергей Артемович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

ГЛАВА 1 СВЕДЕНИЯ В ОБЛАСТИ КОНВЕРТИРОВАНИЯ ПРОЕКТОВ.

1.1 Особенности применения ПЛИС и полузаказных БИС в аппаратуре.

1.1.1 Понятие конвертирования.

1.1.2 Способы решения задачи конвертирования

1.2 Обзор существующих методов конвертирования проектов.

1.2.1 Метод перевода схемы

1.2.2 Метод перевода тестов.

1.2.3 Метод сохранения временных соотношений

1.2.4 Метод анализа схемы.

1.2.5 Метод доступа к базе данных.
1.2.6 Метод локализации РВД.
1.3 Недостатки существующих методов конвертирования.
1.3.1 Недостатки существующих методов перевода схемы
1.3.2 Недостатки существующих методов перевода тестов.
1.3.3 Недостатки существующих методов сохранения временных соотношений.
1.3.4 Недостатки существующих методов анализа схемы.
1.3.5 Недостатки существующих методов обработки базы данных.
1.3.6 Недостатки существующих методов локализации РВД.
1.4 Выводы по главе.
1.5 Постановка задачи.
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ МОДИФИКАЦИИ ПРОЕКТА.
2.1 Математические модели проекта, схемы и е тестов
2.1.1 Математическая модель схемы.
2.1.2 Математическая модель тестов
2.1.3 Математическая модель проекта.
2.2 Требования, предъявляемые к проекту, схеме и е тестам
2.2.1 Требования, предъявляемые к проекту.
2.2.2 Требования, предъявляемые к схеме и тестам
2.3 Метод перевода схемы
2.3.1 Обработка модулей в схеме.
2.3.2 Обработка примитивов в схеме
2.4 Алгоритм перевода схемы.
2.5 Метод перевода тестов.
2.5.1 Оптимизация теста.
2.5.2 Масштабирование теста.
2.5.3 Маскирование теста
2.6 Алгоритм перевода тестов
2.7 Метод сохранения временных соотношений
2.7.1 Постановка задачи оптимизации.
2.7.2 Сокращение количества элементов для
задачи оптимизации
2.7.3 Сокращение количества типов инверторов для задачи оптимизации.
2.7.4 Сокращение количества инверторов
для задачи оптимизации
2.7.5 Выполнение задачи оптимизации.
2.7.6 Оптимизация результатов выполнения
задачи оптимизации
2.8 Алгоритм сохранения временных соотношений.
2.9 Выводы по главе.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ДИАГНОСТКИ ПРОЕКТА.
3.1 Метод локализации РВД.
3.1.1 Создание БП.
3.1.2 Установка виртуальных модулей в схему.
3.1.3 Формирование множеств векторов в тесте
для проверки БП
3.1.4 Доказательство и опровержение БП.
3.1.5 Формирование ДП и КП.
3.2 Алгоритм локализации РВД.
3.3 Метод обработки базы данных
3.3.1 Понятие базы данных
3.3.2 Номера тестовых векторов.
3.3.3 Исходные данные для метода обработки базы данных.
3.3.4 Вычисление сигнала по номеру вектора характеризующего стабильное состояние схемы.
3.3.5 Вычисление сигнала по номеру входного воздействия
3.3.6 Вычисление сигнала по вектору любого типа
3.3.7 Вычисление сигнала по номеру переходного процесса
3.3.8 Расчт параметра суммы при вычислении сигнала по номеру переходного процесса
3.3.9 Формулы для оценки алгоритма обработки базы данных.
3.4 Алгоритм обработки базы данных.
3.5 Альтернативные варианты алгоритму обработки базы данных
3.6 Метод анализа схемы
3.6.1 Анализ длины тактового сигнала после управляющего
фронта.
3.6.2 Анализ времн установки и удержания данных.
3.6.3 Анализ вырождения сигнала
3.6.4 Анализ расхождений ответных реакций.
3.6.5 Анализ логических функций.
3.6.6 Анализ полноты теста для элемента.
3.7 Выводы по главе.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ СОЫУСШР ДЛЯ КОНВЕРТИРОВАНИЯ ПРОЕКТОВ.
4.1 Экспериментальное исследование алгоритмов
4.1.1 Экспериментальное исследование алгоритмов анализа схемы
4.1.2 Экспериментальное исследование алгоритма обработки базы данных.
4.1.3 Экспериментальное исследование
алгоритма локализации РВД
4.2 Форматы, используемые при конвертировании
4.2.1 Форматы схемы, используемые при конвертировании
4.2.2 Форматы тестов, используемые при конвертировании.
4.3 Маршрут конвертирования проектов.
4.3.1 Применение в маршруте методов модификации
4.3.2 Применение в маршруте методов диагностики
4.4 Выводы по главе
Заключение.
Литература


Однако эта переработка не означает однозначного переноса из одной технологии в другую. На этом этапе возможно внесение какихлибо корректив и дополнений в схему. Данный подход предполагает постоянное развитие и совершенствование библиотек макроблоков в базисе БМК. Второй способ состоит в конвертировании описания схемы на уровне регистровых передач . Этот способ заключается в изначальном описании проектов на языке V, Vi, и др Для адекватного преобразования рекомендуется описывать проект на уровне представления объекта в понятиях переходов состояний и динамического распространения сигналов,. На данном этапе проводится моделирование и контроль функциональной работоспособности устройства. После этого проект синтезируется и оптимизируется в конкретном базисе в данном случае в базисе ПЛИС или в базисе БМК. В каждой реализации проект необходимо моделировать и верифицировать с учетом топологии,. Выполняется создание плисоподобных БМК, логическая структура которых идентична ПЛИС, так называемых i торговая марка Xiix I В данных кристаллах программирующая логика заменяется программируемым с помощью фотошаблона соединением первого и второго уровней металлизации. Переделка проекта ПЛИС в базисе БМК в этом случае не требуется. В настоящее время в России нет технологического оборудования, позволяющего изготовить плисоподобные БМК по технологии i. Применение же импортной элементной базы возможно только в СБИС гражданского применения. Таким образом, задача конвертирования проектов ПЛИС в базис БМК для микросхем используемых в специализированной аппаратуре остатся нерешенной. Выполняется создание специализированных кристаллов, специальнопредназначенных для макетирования схем, подлежащих реализации на БМК. Задача конвертирования таким способом в России практически невозможна, поскольку нет соответствующего технологического оборудования. Выполняется комплекс работ, направленных на реализацию концепции, которая получила название технология БМКПЛИСБМК. Суть концепции заключается в том, что разработка аппаратуры изначально выполняется в базисе отечественных БМК. Затем проект макетируется на ПЛИС с помощью имитаторов на БМК. При переходе к опытному образцу аппаратуры такие имитаторы заменяются разрешенными к применению полузаказпымнмикросхемами на основе БМК. Например, такой способ конвертирования применяется в ЫПК Технологический центр г. Зеленоград. В основе технологии БМКПЛИСБМК в данной организации применяется серия БМК, которая включает в себя 4 типономинала, отличающихся но объму и количеству внешних выводов. Три типономинала включены в Перечень изделий . Для разработки проектов полузаказных микросхем на базе БМК , данной организацией используется САПР Ковчег. В состав САПР Ковчег входят система моделирования, синтеза топологии и верификации проекта. Такой способ конвертирования успешно применяется в аппаратуре гражданского и специального назначения ,. Такой подход не всегда представляется возможным, поскольку существует сравнительно большое количество проектов, которые изначально разработаны в зарубежном базисе ПЛИС. Непосредственная связь с разработчиком проекта ПЛИС может быть невозможна по причине давности проекта или изза закрытия организации, которая разрабатывала данный проект. К тому же БМК отечественного производства существенно отстают по динамическим параметрам от зарубежных ПЛИС . Получение проекта БМК, адаптированного по логической мкости к библиотеке и электрическим характеристикам к конкретным семействам ПЛИС. При этом перенос проекта из базиса ПЛИС в базис БМК осуществляется с помощью структурного описания схемы в виде списка соединений элементов и связей между ними. Использование такого способа конвертирования связанно с большими трудностями. В частности трансляция списка соединений отдельных асинхронных модулей в ПЛИС приводит к тому, что асинхронные модули в базисе БМК не функционируют. ПЛИС на отечественные полузаказные микросхемы. Способы конвертирования, рассмотренные в п. З и п. В п. З. решается задача конвертирования проекта БМК в базис ПЛИС. В п.