Низкоуровневое моделирование систем, проектируемых с использованием ПЛИС

• Автор: Ермошкин, Алексей Геннадиевич
• Шифр специальности: 05.13.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 74 с. : ил

Введение 4

1. Моделирование при проектировании с использованием ПЛИС.

1.1 Абстрактное и низкоуровневое моделирование

1.2 Особенности проектирования с использованием ПЛИС

1.3 Задачи, решаемые при низкоуровневом моделировании систем, разрабатываемых с использованием ПЛИС.
1.4 Выводы

2. Принципы построения низкоуровневых моделей.

2.1 Общие принципы построения низкоуровневой модели ВК

2.2 Архитектура ВК Эльбрусмикро. .

2.3 Структура модели ВК Эльбрусмикро.

2.4 Выводы
3. Методы повышения быстродействия низкоуровневых моделей вычислительных комплексов.
3.1 Использование особенностей языков моделирования аппаратуры для повышения быстродействия моделей
3.2 Библиотека СУ1
3.3 Замена части тестируемых устройств эквивалентным кодом.
3.4 Генератор эквивалентного кода устройств
3.5 Результаты.
3.6 Выводы.
Заключение
Литерату ра
Список иллюстраций.
Введение.
Актуальность


Моделирование при проектировании с использованием ПЛИС. Задачи, решаемые при низкоуровневом моделировании систем, разрабатываемых с использованием ПЛИС. Принципы построения низкоуровневых моделей. Архитектура ВК “Эльбрус-микро”. Структура модели ВК “Эльбрус-микро”. Методы повышения быстродействия низкоуровневых моделей вычислительных комплексов. Замена части тестируемых устройств эквивалентным кодом. Результаты. Выводы. Список иллюстраций. Введение. Актуальность темы. В последнее время все большую популярность приобретает методика проектирования радиоэлектронной аппаратуры с использованием Программируемых Логических Интегральных Схем (ПЛИС). Малое время проектирования, простота моделирования, а также возможность оперативного исправления ошибок на этапе реализации и малая стоимость разработки делает эту методику очень привлекательной. С другой стороны, относительно скромные характеристики программируемых схем по сравнению с полузаказными и заказными кристаллами позволяли, до последнего времени, использовать ПЛИС лишь в небольших проектах и при разработке несложных устройств. Однако ПЛИС последних поколений значительно расширили сферу применения этой технологии. В частности, временные характеристики современных ПЛИС удовлетворяют требованиям, предъявляемым к системным контроллерам, контроллерам высокоскоростных интерфейсов ввода-вывода и, тем более, к медленным периферийным контроллерам. Размеры же современных программируемых схем позволяют достичь высокого уровня интеграции, полностью соответствующего современным требованиям. Вне пределов возможностей ПЛИС-технологий пока остаются лишь высокопроизводительные процессоры. Таким образом, современные ПЛИС дают возможность разрабатывать схемы большего объема, высокой сложности и быстродействия, позволяя, таким образом, создавать целые системы, используя только ПЛИС-технологию. В диссертационной работе речь пойдет именно о таких системах. Целью диссертационной рабогы является создание модели комплексной системы микроконтроллеров, основанной на низкоуровневом описании устройств, составляющих систему и решения с ее помощью задач, возникающих при разработке систем с использованием ПЛИС-технологий. Анализ особенностей проектирования с использованием ПЛИС с целью определения круга задач, решение которых возможно при помощи низкоуровневого моделирования системы. Разработка концепции модели исходя из особенностей проектирования с использованием ПЛИС. Создание моделей архитектур “Эльбрус-микро” и “Эльбрус-ЗМ“ с использованием разработанных концепций. Решение проблемы скорости моделирования путем описания части модели на языке высокого уровня. Оценка производительности системы. Предмет исследования составляют способы повышения бысгродействия низкоуровневых моделей. Практическая ценность результатов работы состоит в создании ряда моделей различных систем в рамках проектов по созданию вычислительных комплексов “Эльбрус-микро” в конструктиве рабочей станции и СотрааРО, а также комплекса “Эльбрус-ЗМ”. Эти модели успешно использовались для отладки исходного кода устройств, оценки и повышения производительности систем, а также при финальной наладке наборов системной логики. В процессе работы разработана интерфейсная библиотека СУ1 и генератор эквивалентных модулей. Вычислительный комплекс “Эльбрус-микро” успешно прошел государственные испытания, начато его серийное производство в конструктиве рабочей станции. Разработка вычислшального комплекса “Эльбрус-ЗМ” находится на стадии физического дизайна.