![]() |
Звоните! (926)274-88-54 Бесплатная доставка. Бесплатная сборка. |
Ассортимент тканей График работы: Ежедневно. С 8-00 до 20-00. Почта: soft_hous@mail.ru |
![]() ![]() ![]() |
Читальный зал --> База цифровых устройств НИИ с полностью программируемыми схемами (типа generic) уметтьшается их ун[П1ерсалытость. Реа.11тапия сложных функций специмизированными аппаратными ядрами значительно уменьшает пло1ца,ль кристалла в сравнении с их реа.лизаииями на конфигурируемых тогнческпх блоках. Для некоюрых аппаратных ядер плошаль снижается на 11оря;юк. для других меньше. Например, умножитель 8x8, nocTpoeiiHbiii по молифипированному алгоритму Буга и рсализова££-ный методами заказного проектирования, разместился на плошади в 5 раз ме1шшеи, чем такой же, реализованный на рсконф)И1урируемых логических блоках, обычных лля взятой FPGA. Таким образом, введетше спецнмизированных аппаратных ядер в FPGA и CPLD процесс противоречивы!! по результатам. Он сокращает плошадь крисшлла при реализации сложных функтщй и ведет к досгижснтно максимального быстродействия, но н таит в себе нсжсла1слЫ1ые последствия для изготовителя СБИС. т. к. может ощутимо сузить рынок их сбыта, а это ведет к росту цен п потере в какой-то мере конкурентоспособности продуктши. Что же будет преобладать? Здесь ключевой вопрос - какне именно спепиа-.тпзпрованныс атнгарашые ядра будут выбраны для реализации. Самый очевилн11п выбор - блоки ОЗУ Эти блоки в той или иной мере нужны почти лля всех CHCLCM, причем некоторые из них требуют очень больпгпх объемов памяти. Выяснились уже и условия эффективного исполь-юпанпя ядер памяш - не слишком крупные блоки, возможность изменять организацию памяти, возможность иметь асинхронный и синхронный режимы работы, организовывать буферы FIFO п двухпортовую намять. Многие FPGA уже давно основываться на SRAM-ячейках (обычно на каждый конфигурируемый ЛБ тратится 16...32 бит ОЗУ), и эти ячейки могут быть применены не только ,цля конфигурирования ЛБ, но и ор1анизуются в простые ОЗУ, которые могут далее обьсдиняться в более емкие регистровые (11айлы. Однако такой вариант не дает максимального быстродействия и существенно с1П1жает количество доступной пользователю логики кристалла, т. к. каждые 16...32 бита памяти выводят из строя целый ЛБ, т. е. по эквивалентной сложности I0...20 логических вентилей. П среднем блок ОЗУ с заказным проектированием емкостью 256...512 бит может быть реализован на площади в приблизительно 1/10 от той, которая затрачивается на подобный блок, составленный из распределенных на кристалле ячеек памяти конфигурации. Времена доступа также уменьшаются в 1,5...4 раза. Области ОЗУ - первые и, безусловно, главные специализированные аппаратные ядра. Других НС так уж много. Это умножители, используемые в некоторых СБИС ПЛ, а шкже схемы интерфейса JTAG. Ядра интерфейса JTAG успешно внедрились во многие СБИС ПЛ, поскольку они выполняют важные ф1ункцип, нужные очень многим, занимают очень небольщую площадь на кристалле и позволяют достичь высокою быстродействия. Самыми сложными из практически известных ядер являются контроллеры шины PCI, также необходимые в очень многих приложениях и требуюшие максимального быстродействия. Семейство СБИС типа APEX 20К/КЕ Перспективы существенного расширения перечня реализованньге специализированных аппаратных ядер явно ограничены. Для реализации систем на кристалле фирма Altera выпустила семейство СБИС типа APEX 20К/КЕ. построенных по архитектуре, названной Multicore. В них комбинируются табличные методы реализации функций и реализации их двухуровневыми структурами, т. е. сочетаются характерные признаки FPGA и CPLD. Имеется встроенная память и гибкая система интерфейсов (рис. 8.21). Шины бысфык ![]() Рис. 8.21. Структура СБИС семейства APEX 20К Эти СБИС отличались наибольшим среди промышленных СБИС ПЛ объемом встроенной памяти (от 58 ло 540 Кбит для разных микросхем). Сложность - от 263 К до 2,67 М системных вентилей. Понятие систелшых вентилей поясняется в § S.S. Сочетание средств тюгической обработки из арсеналов FPGA и CPLD облегчает обработку разнотипных функций (трактов передачи данных, автоматов с памятью). При реализации автоматов задержки выработки функций возбуждения триггеров составляют 4,8 не, что соответствует работе автомата на частотах около 200 МГц. Ядро ОЗУ состоит из блоков ESB (Embedded System Block) по 2 Кбит, число блоков от 26 (у младших представителей семейства) до 264 (у старших). Блоки могут работать независимо (с варианта- ми организации 12S х 16, 256 х S, 512 х 4, 1024 у. 2, 2048 ж 1) или соединяться с другими для образования более емкой памяти. Вместе со схемами близлежащих логаческих блоков блоки памяти Moiyi образовывать стандартные SRAM, буферы FIFO, двухпортовую намять, а в некоторых микросхемах возможна организация ассониативной памяти САМ (Content-Addi-cssable Memory). Имеются обширные возможности выбора сигнаюв интерфейса -в семействе К это 2,5 В I/O; 3,3 В PCI, LVCMOS (низковольтные схемы КМОП) и LVTTL (низковольтные ТТЛ). В семействе КЕ выбор сигналов интерфейса значительно шире. Семейство СБИС типа Virtex В качестве истинной нрофаммируемой системы на кристатле фир.ма Xilinx представляет СБИС ПЛ Vinex. Как и APEX 20К, это кристаплы с мегаве[-тильным уровнем интеграции и больщими емкостями встроенной памяти. Представители семейства имеют ог 38 до 851 Кбит встроенной памяти, к которой могут добавляться от 24 до 1038 Кбит памяти от схем конфигурации логических блоков типа LUT, Схемы работают на системной частогс 180...200 МГц. Понятие системная частота поясняется е § S.5. Достижимый процент использования вентилей оценивается как 90%. Число пользовательских выводов лежит в диапазоне 180...804. Линии ввода/вывода про-фаммируются на ряд стандартов интерфейсных сигналов (GTL-I-. LVTTL, SSTL3-1 и др.). Файл конфигурации (для криста1шов с 100 тыс. эквивалентных вентилей) имеет объем 2 Мбта и загружается за менее чем 3 мс, что является малым временем, способствующим применению микросхем в системах с реконфигурацией аппаратных средств. Система межсоединений сохраняет многое из свойственного предыдуишм семействам СБИС ПЛ фирмы Xilinx, но имеет и своеобразие. В дополнение к прежним ресурсам межсоединений созданы новые диагональные связи с хорошей предсказуемостью задержек. Логические ячейки ЛЯ содержат 4-входовые преобразователи типа LUT, схемы переноса и управления СПУ и D-триггсры с общим (глобальным) тактированием и входами сброса/установки (рис. 8.22, а). Для упрощения профйммного обеспечения средств проектирования ЛЯ соединяются парами в секции (Slice). Две секции составляют конфигурируемый логический блок КЛБ (СЕВ). Имеются схемы PLL (гл. §3.6), обеспечивающие коррекцию временных соотношений для тактовых импульсов. Логические ячейки имеют высокоскоростные схемы переноса для nocTiJoc-ния каскадных структур. Благодаря им такие схемы, как 32-разрядный счетчик или АЛУ работают на частотах до 100 МГц. Основа LUT - статическое ЗУ емкостью 16 бит с задержкой выработки функций 1,2 НС. Память может использоваться и по прямому назначению с
ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку. Звоните! Ежедневно! (926)274-88-54 Продажа и изготовление мебели. Копирование контента сайта запрещено. Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы. |