Распродажа

Электронные компоненты со склада по низким ценам, подробнее >>>

Содержание ChipNews

2003: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
2002: 
1, 5, 6, 7, 8, 9
2001: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
2000: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
1999: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

Новости электроники

В 14 раз выросло количество россиян на MediaTek Labs ? проекте по созданию устройств "интернета вещей" и "носимых гаджетов"

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца (ноябрь и декабрь 2014 года), в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины ? в 12. Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs.mediatek.com превысила одну десятую от общего количества зарегистрированных на MediaTek Labs пользователей.

Новое поколение Джобсов или как MediaTek создал свой маленький "Кикстартер"

Амбициозная цель компании MediaTek - сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники. Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик - порог входа очень низкий.

Семинар и тренинг "ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!" (14-15.10.2013, Новосибирск)

Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге ?ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!?, который пройдет 14 и 15 октября в Новосибирске.

Мне нравится

Комментарии

дима пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ827:

люди куплю транзистар кт 827А 0688759652

тамара плохова пишет в теме Журнал Радио 9 номер 1971 год. :

как молоды мы были и как быстро пробежали годы кулотино самое счастливое мое время

Ивашка пишет в теме Параметры отечественных излучающих диодов ИК диапазона:

Светодиод - это диод который излучает свет. А если диод имеет ИК излучение, то это ИК диод, а не "ИК светодиод" и "Светодиод инфракрасный", как указано на сайте.

Владимир пишет в теме 2Т963А-2 (RUS) со склада в Москве. Транзистор биполярный отечественный:

Подскажите 2т963а-2 гарантийный срок

Владимир II пишет... пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ372:

Спасибо!

В. Бродин, А. Калинин, Л. Хохлов, И. Шагурин

Комплекс средств для обучения проектированию цифровых устройств на ПЛИС Altera с использованием системы Max+plusII

    Прогресс микроэлектроники привел к созданию программируемых пользователем логических интегральных схем (ПЛИС) с очень высокой степенью интеграции, применение которых, совместно с использованием современных микропроцессоров и микроконтроллеров, позволяет в короткие сроки выполнить разработку и начать производство электронной аппаратуры нового поколения [1,2]. Успехи в разработке ПЛИС позволили журналу в начале 1998 года сказать: "Прощайте, маленькие ASICs, да здравствуют FPGA" [3]. Причем слова о замене "маленьких" заказных микросхем следует воспринимать весьма условно ведь степень интеграции современных ПЛИС типа FPGA достигает нескольких сотен тысяч эквивалентных вентилей. Таким образом, речь идет о реализации на ПЛИС достаточно сложных цифровых систем (напомним, что микропроцессор Intel 386 содержал всего 275 тысяч вентилей).

    Развитие ПЛИС существенно изменило задачи и возможности проектировщиков цифровой аппаратуры. Проектирование сложных цифровых устройств на классической базе наборе простейших вентилей и триггеров, сохранилось только при реализации изделий в виде заказных микросхем, изготавливаемых на основе базовых матричных кристаллов или создаваемых из стандартных ячеек. Разработка таких устройств выполняется с помощью дорогостоящих систем автоматизированного проектирования (САПР СБИС), применение которых обеспечивает эффект в случае создания высокосложных изделий массового применения микропроцессоров, микроконтроллеров, стандартных интерфейсных устройств и узлов телекоммуникационного оборудования. Для большинства электронных изделий малой и средней серийности наиболее перспективной является их реализация на базе ПЛИС, которые освободили проектировщиков от необходимости сборки разрабатываемых устройств из отдельных микросхем малой и средней степени интеграции (монтаж из "россыпи"). Можно с уверенностью сказать, что эффективное использование ПЛИС при разработке широкой номенклатуры цифровых устройств является непременным условием для достижения успеха в создании современной электронной аппаратуры.

    Применение ПЛИС требует новых знаний и навыков от специалистов промышленности, а следовательно, и от преподавателей технических университетов и студентов. Новой становится технология проектирования цифровых устройств, центральное место в ней занимает описание проекта на языках высокого уровня типа HDL (Hardware Description Language), например, AHDL, VHDL и VerilogHDL. Процесс проектирования стал замкнутым в рамках одного класса инструментальных средств, поскольку появилась возможность исследовать проект с использованием редактора конфигурации микросхемы, функционального симулятора и временного анализатора.

    Одним из наиболее известных производителей ПЛИС является фирма Altera. В качестве средства автоматизации проектирования устройств на основе собственных микросхем фирма Altera разработала систему MAX+plusII. Ее продукция стала одним из стандартов "де-факто", отличающимся высоким уровнем при невысокой цене микросхем ПЛИС и скромных требованиях к инструментальному ком-пьютеру (достаточно PC типа 486-DX4 с оперативной памятью от 16 Мбайт).

    В лаборатории "Микропроцессорные системы" МИФИ на основе многолетнего опыта использования ПЛИС разработан комплекс средств для обучения проектированию цифровых устройств на ПЛИС Altera с использованием системы Max+plusII. Комплекс включает:

    МИФИ имеет лицензию фирмы Altera на применение системы MAX+plusII в учебных целях.

    Комплекс может быть установлен на отдельный компьютер для индивидуального обучения, а также на локальную сеть компьютеров учебного класса.

Плата LabKit-8000

Рис. 1. Плата LabKit-8000

    Лабораторный макет LabKit-8000 (рис. 1) реализован на базе ПЛИС типа EPF8282A широко распространенного семейства FLEX 8000 фирмы Altera. Эта ПЛИС содержит около 5000 эквивалентных вентилей, имеет 68 линий ввода/вывода. В реальных проектах может быть использовано до 2500 вентилей и свыше 200 триггеров, что вполне достаточно как для выполнения учебных заданий практикума, так и для практической работы специалистов. Кроме ПЛИС макет содержит устройства ввода и отображения данных, генератор тактовых импульсов частотой 4 МГц, звуковой пьезоизлучатель, стабилизатор напряжения питания. Дополнительные разъемы (18 линий ввода/вывода) позволяют подключать к макету различные модули расширения. Предусмотрен также разъем для тестирования реализуемых устройств в соответствии со стандартом JTAG.

    Конфигурация ПЛИС осуществляется с помощью персонального компьютера через кабель типа ByteBlaster, подключаемый к соответствующему разъему макета. При выполнении практикума используется метод последовательной пассивной загрузки конфигурации от компьютера, на котором установлена система проектирования MAX+plusII. Технология внутрисистемного программирования ПЛИС позволяет реализовать на базе данного макета широкую номенклатуру комбинационных и последовательностных цифровых устройств различной сложности, проектирование и испытание которых производится в процессе выполнения лабораторных работ практикума. На макете предусмотрена также возможность подключения конфигурационного ПЗУ с последовательной выборкой для конфигурации ПЛИС без использования компьютера.

    Разработанный практикум включает пять лабораторных работ.

    Работа 1. "Графический ввод схемы устройства и функциональная симуляция с использованием САПР MAX+plusII". В работе изучается графический редактор и осуществляется ввод в систему MAX+plusII принципиальной схемы комбинационного устройства, описанного булевым уравнением. После этого выполняется трансляция проекта, с помощью редактора логико-временных диаграмм формируется последовательность входных тестовых векторов и осуществляется симуляция (логическое моделирование). В результате система MAX+plusII формирует диаграмму состояний для выходов устройства, анализируя которую совместно с таблицей истинности, можно сделать заключение о правильности функционирования разработанного устройства.

    Работа 2. "Описание схемы на языке AHDL, использование монитора иерархии проекта САПР MAX+plusII". В этой работе изучается процесс описания цифрового устройства на языке AHDL и создание иерархического проекта. С помощью редактора Text Editor создается текстовый файл описания схемы на языке AHDL. Для ускорения процесса используются шаблоны конструкций языка, заложенные в систему MAX+plusII. Алгоритм программы реализуется с помощью оператора IF_THEN_ELSE. На основе текстового файла создается символьный файл, который с помощью редактора Graphic Editor включается в иерархический проект вместе с устройством, созданным в первой работе. Для анализа иерархического проекта используется монитор Hierarchy Display. После этого выполняется трансляция проекта, формирование тестовых векторов и симуляция в последовательности, аналогичной предыдущей работе.

    Работа 3. "Разработка комбинационных схем, программирование ПЛИС и анализ размещения схемы на кристалле". Работа посвящена проектированию комбинационных схем с использованием платы LabKit-8000, а также анализу и редактированию размещения схемы устройства на кристалле ПЛИС с помощью редактора конфигурации FloorPlan Editor системы MAX+plusII. Рассматривается функционирование схемы дешифратора для семисегментного индикатора и пример его описания на языке AHDL в виде таблицы. Перед трансляцией определяется тип микросхемы ПЛИС для реализации проекта и функции ее выводов. После трансляции с помощью приложения Programmer осуществляется загрузка кода программы через ByteBlaster в ПЛИС на плате лабораторного макета LabKit-8000. Проверка работы дешифратора осуществляется вводом кода входных сигналов с переключателей и наблюдением знаков на семисегментном индикаторе. Для анализа размещения схемы устройства на кристалле используется редактор конфигурации FloorPlan Editor (рис. 2). С его помощью выполняется коррекция размещения выводов, после повторной трансляции работа дешифратора вновь проверяется с использованием платы LabKit-8000.

Изображение конфигурации ПЛИС

Рис. 2. Изображение конфигурации ПЛИС

    Работа 4. "Разработка последовательностных схем, временной анализ в системе MAX+plusII". В работе практически осваивается проектирование последовательностных схем на примере программируемого счетчика/таймера типового узла современных микроконтроллеров. Особое внимание уделяется выполнению анализа временных характеристик разработанной схемы с помощью приложения Timing Analyzer, который производится после процедуры размещения и трассировки схемы на кристалле ПЛИС (рис. 3). При этом исследуется влияние размещения элементов и выводов на кристалле на быстродействие проектируемого последовательностного устройства.

Результаты расчета быстродействия устройства

Рис. 3. Результаты расчета быстродействия устройства

    Работа 5. "Построение конечных автоматов (на примере арифметико-логического устройства RISC-микроконтроллера)". В завершающей работе практикума проектирование сложных конечных автоматов изучается на примере регистрового АЛУ ядра микропроцессорных и микроконтроллерных устройств. В процессе выполнения работы проектируется схема АЛУ, реализующего набор основных арифметических и логических операций, проверяется правильность их выполнения.

    При выполнении практикума особое внимание уделяется самостоятельной работе. Следует отметить, что система MAX+plusII предоставляет пользователям широкие возможности ее освоения с помощью опции Help (для ее использования требуется, естественно, знание английского языка). Методика проведения работ предполагает сначала выполнение обязательного задания, реализация которого подробно описана в разработанном учебном пособии. Затем самостоятельно выполняется разработка индивидуального проекта. Для каждой работы предлагается набор, содержащий 10-20 заданий на проектирование типовых цифровых узлов и блоков: дешифраторов, компараторов, сумматоров, умножителей, регистров, счетчиков, генераторов кодов и других комбинационных и последовательностных схем. В устройствах, проектируемых по этим заданиям, используются размещенные на макете средства ввода и вывода данных: переключатели, кнопки, светодиоды, индикаторы, генератор импульсов, пьезоизлучатель. Таким образом обеспечивается наглядность результатов при функционировании разработанной схемы. Данный практикум предполагается использовать как при обучении студентов соответствующих специальностей, так и для повышения квалификации специалистов промышленности.

    При обучении студентов освоение методов реализации цифровых устройств на базе ПЛИС целесообразно проводить вместе с изучением классических методов проектирования. Будущие специалисты должны освоить основные способы преобразования и минимизации логических функций, научиться проектировать разнообразные устройства из набора серийно выпускаемых микросхем малой и средней степени интеграции или комплекта стандартных ячеек, используемых при разработке заказных БИС. Одновременно они должны научиться проектировать аналогичные устройства на базе ПЛИС, уметь провести сравнение технических и экономических характеристик устройств, реализуемых различными методами. Тогда в последующей деятельности они смогут обоснованно выбирать конструкторско-технологическую базу для выполнения своих проектов и находить оптимальные решения в соответствии с поставленными требованиями.

    Для повышения квалификации специалистов промышленности, уже имеющих опыт разработки устройств на базе серийных микросхем, достаточно провести цикл практического освоения методики проектирования цифровых схем на базе ПЛИС с использованием данного лабораторного практикума. При этом теоретический раздел обучения может быть сокращен до одной вводной лекции, а основное внимание уделено практической реализации проектов на лабораторном макете. Длительность цикла обучения в этом случае может составить от 16 до 32 часов (36 дней) в зависимости от исходной подготовки специалиста. Предполагается организация таких циклов в МИФИ на платной основе. Достаточно подготовленные специалисты могут самостоятельно освоить методику проектирования цифровых устройств на базе ПЛИС Altera, используя разработанный лабораторный макет, учебное пособие и необходимое программное обеспечение.

Литература

  1. Шипулин С., Храпов В. Основные тенденции развития ПЛИС // Электронные компоненты. 1996. ╧ 3-4. С. 2627.
  2. Стешенко В. Школа разработки аппаратуры цифровой обработки сигналов на ПЛИС. Занятие 1. Обзор элементной базы // Chip News. 1999. #8. с. 26.
  3. Прощайте, маленькие ASICs, да здравствуют FPGA // Chip News. 1998. ╧ 2. С. 2325.

Тел.: (095) 362 7422
E-mail: pel@srv-vms.mpei.ac.ru
promel@mail.ru






Ваш комментарий к статье
Комплекс средств для обучения проектированию цифровых устройств на ПЛИС Altera с использованием системы Max+plusII :
Ваше имя:
Отзыв: Разрешено использование тэгов:
<b>жирный текст</b>
<i>курсив</i>
<a href="http://site.ru"> ссылка</a>