Автоматизация проектирования конфигурируемого цифрового DDS-модулятора на основе динамически реконфигурируемых ПЛИС

• Автор: Мурсаль Салим Насар
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННЫХ СИНТЕЗАТОРОВ ЧАСТОТЫ И МЕТОДЫ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

1.1. Особенности применения синтезаторов частоты в составе электронных средств и их основные характеристики

1.1.1. аналоговый синтез

1.1.2. Косвенные синтезаторы частоты КСЧ частоты на основе фазовой автоподстройки частоты ФАПЧ

1.1.3.Цифровой синтез частоты.

1.2. Анализ типовой схемы и элементной базы .

1.3. Анализ современных методов и средств проектирования

1.4. Постановка цели и задачи исследований

2. МАТМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ САПР.
2.1. Разработка математических моделей компонентов
с учетом структурной схемы синтезатора
2.2. Основные принципы построения конфигурируемого цифрового модулятора на базе ПЛИС.
2.3. Разработка структуры автоматизированной системы проектирования конфигурируемого цифрового модулятора на базе ПЛИС
2.4. Разработка математических критериев для динамически реконфигурируемого 8цифрового модулятора на базе ПЛИС
2.4.1. Временные критерии эффективного применения аппаратного ООБна динамически реконфигурируемых ПЛИС.
2.4.2. Критерии выбора элементной базы ПЛИС в зависимости
от временных параметров системы.
2.5. Выводы по главе 2.
3. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ САПРООБ И АЛГОРИТМОВ РЕАЛИЗАЦИИ ЕЕ КОМПОНЕНТОВ
3.1. Разработка обобщенной структурной схемы процесса
автоматизированного синтеза УНОЬмоделей специализированных
САПРООБ.
. Разработка алгоритма поиска ПЛИС с требуемыми
параметрами быстродействия.
3.3. Разработка алгоритма синтез УЬШЬмодели проектируемого 8 на основе УНОЬмодулей.
3.4. Разработка принципа включения разработанного
в маршрут проектирования базовой САПРПЛИС.
3.5. Синтезировать конфигурационные модели многократного 8 цифрового модулятора на базе языка VIЮЬ
3.5.1. Конфигурация 8ССЖ.
3.5.2. Конфигурация 8Р8К модулятора.
3.5.3. Конфигурация 8Р8К модулятора.
3.5.4. Конфигурация 8ГХБК модулятора.
3.6. Выводы по главе 3.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1. Результаты разработки У1ШЬописаний ЭОЬ моделей и апробация экспертной системы ГЮБ
4.2. Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ. ВВЕДЕНИЕ. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННЫХ СИНТЕЗАТОРОВ ЧАСТОТЫ И МЕТОДЫ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ. Цифровой синтез частоты. Анализ типовой схемы и элементной базы DDS. МАТМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ САПР-DDS. Основные принципы построения конфигурируемого цифрового модулятора на базе ПЛИС. Временные критерии эффективного применения аппаратного ООБна динамически реконфигурируемых ПЛИС. Выводы по главе 2. САПР-ООБ. Разработка алгоритма синтез УЬШЬ-модели проектируемого 8 на основе УНОЬ-модулей. САПР-ПЛИС. Конфигурация 8-ССЖ? Конфигурация 8-Р8К модулятора. Конфигурация 8-Р8К модулятора. Конфигурация 8-ГХ)БК модулятора. Выводы по главе 3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ЛИТЕРАТУРА. ПРИЛОЖЕНИЕ. Актуальность работы. Характерной особенностью разработки и производства современных и перспективных электронных средств (ЭС) является непрерывное увеличение их функциональных возможностей, улучшение технических характеристик и надежности, снижение стоимости, потребляемой мощности и размеров. Разрабатывать ЭС в этом случае позволяют современные системы автоматизации проектирования (САПР), а программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) и стандартные языки описания аппаратуры (Hardware Description Languages-HDL) становятся ключевыми элементами в новых методологиях проектирования. Увеличение частотного диапазона ЭС, использование различных видов модуляции, возрастание требований к стабильности частоты и скорости перестройки приводят к тому, что одним из ключевых частей ЭС становятся задающие синтезаторы частоты. Под термином многократно конфигурируемого DDS-модулятора понимается многофункциональный модулятор, ядром которого является прямой цифровой синтезатор несущей частоты или сетки частот (ЦСЧ) в форме генератора с числовым программным управлением (DDS-NCO). ПЛИС). Наиболее кардинально проблема габаритов, быстродействия, упрощения конструкций печатных плат и их надежности решается с помощью заказных СБИС. DDS модулятора из-за мапой серийности. В последние годы произошел резкий прорыв как в технологии изготовления ПЛИС, так и в разработке инструментальных средств для проектирования и выпуска цифровых устройств на их основе. А технологический прорыв характеризуется резким увеличением числа эквивалентных логических вентилей, размещаемых на одном кристалле (до млн. МГц) с резким одновременным снижением как удельной, так и абсолютной стоимости. Основным свойством ПЛИС, позволяющим сочетать достоинства специализированных БИС и стандартных логических ИС является возможность производить многократную динамическую реконфигурацию (ДР) в процессе функционирования. Решение задачи проектирования DDS-модулятора с различными функциями и выбора алгоритмов для разных типов модуляции на базе ДР ПЛИС, позволяет получить большой набор функций, оптимальный для каждого конкретного ЭС. Данный метод является гибким при модификации, позволяет улучить технические возможности системы без конструктивных изменений. Изменение конфигурации ПЛИС прямо в системе ISP (In System programmable) во многих случаях более эффективно, чем применение более сложных и дорогих процессоров для получения той же производительности. Кроме этого такие ЭС могут быстро и с малыми затратами подвергаться модернизации. Целью диссертационной работы - является повышение функциональных возможностей и сокращение времени проектирования ЭС с цифровыми синтезаторами на основе разработки алгоритмов автоматизированного проектирования конфигурируемого DDS-модулятора на базе динамически реконфигурируемых ПЛИС. САПР конфигурируемого 8 модулятора. Научная новизна работы заключается в разработке методики и алгоритмов автоматизированного проектирования конфигурируемого 8-модулятора на базе ПЛИС. ООБ-модулятора на базе ПЛИС. САПР. Разработана структурная схема экспертная САПР-8. Предложены и исследованы модели конфигурируемого Б- модулятора и алгоритм их синтеза.