1 Обзор существующих пакетов проектирования цу на плис

1. Программные средства фирмы Xilinx

Компания XILINX начала выпуск программируемых вентильных матриц Field Programmable Gate Arrays (FPGA), с возможностью конфигурирования через Internet непосредственно в системе. Архитектура, названная, Internet Reconfigurable Logic (IRL), позволяет при необходимости дистанционно менять конфигурацию и принцип действия пользовательских сетевых устройств.

В основе архитектуры лежит подход, дающий возможность загружать прикладные программы на основе языка Java и с их помощью воздействовать на аппаратные средства. В результате, логическая схема сетевого оборудования, реализованного на вентильных матрицах компании XILINX, известных как Virtex, может быть неоднократно изменена для обеспечения новых функций локальных и глобальных сетей.

Считается, что технологии IRL станут базисом для построения продуктов, которые будут иметь возможность удалённого обновления не только программного, но и аппаратного обеспечения на стороне клиента.

Можно отметить, что компания XILINX уже получила большое признание за счёт применения идеи реконфигурирования логических схем на базе программируемых вентильных матриц в автономных изделиях, таких как оборудование для микширования и монтажа цифрового звука, а также в некоторых сетевых устройствах, таких как маршрутизаторы. Сейчас компания прилагает усилия, чтобы победить в борьбе за применение концепции удалённого реконфигурирования для принципиально разных приложений, например, для систем кабельного и сетевого телевидения, персональных и сетевых компьютеров, мобильных телефонов и видеофонов, интегрированных систем безопасности и систем управления производственными процессами, так как рано или поздно все они будут объединены в сети различной степени интеграции, в том числе и Internet.

В целях получения дополнительного содействия фирма XILINX заключила договоры о партнёрстве с компаниями SUN MICROSYSTEMS, SIEMENS AG, с разработчиком систем электронного проектирования (EDA) SYNPLICITY (Саннивейл, штат Калифорния), поставщиком перепрограммируемых плат ANNAPOLIS MICROSYSTEMS (Аннаполис, штат Мэриленд), а также заручилась поддержкой IBM и COMPAQ.

По мнению представителей компании XILINX, для разработки продуктов на основе архитектуры IRL необходимо применение и развитие трёх современных технологий: всеохватывающего объединения в сети, языка Java и частично переконфигурируемых матриц Virtex. Архитектура Virtex уже сейчас позволяет разрабатывать устройства с количеством вентилей до миллиона и может включать в себя аппаратную реализацию интерпретатора Java–программ Java Virtual Machine.

Компания XILINX представляет два новых инструментальных пакета для проектирования систем по технологии IRL. Пакет JBits предназначен для создания специальных аплетов на языке Java, которые могли бы использоваться для модификации аппаратных средств компьютера через Internet. Другой пакет ChipScope представляет собой платформонезависимый интерактивный отладчик, реализованный на языке Java и дающий возможность разработчикам проверять функционирование схем на базе FPGA компании XILINX через канал Internet.

Пакет JBits представляет собой набор программных средств на основе языка Java, позволяющий разработчикам записывать информацию непосредственно в FPGA производства XILINX. JBits передаёт в FPGA последовательные данные, которые частично или полностью видоизменяют логическую схему устройства, реализованную на базе вентильных матриц. Кроме того, пакет JBits имеет возможность формирования синхроимпульсов и, тем самым, обеспечивает интеграцию программируемых матриц Virtex с другими цифровыми устройствами, такими как встраиваемые микропроцессоры или периферийное оборудование. Аплеты JBits используют интерфейс прикладного программирования Java для системы Boundary Scan компании XILINX.

Второй пакет, предлагаемый компанией XILINX, ChipScope позволяет отслеживать внутреннее состояние системы из нескольких матриц FPGA, контролировать форму и уровни сигналов, а также состояние многоразрядных шин данных. Пакет может использоваться для удалённой отладки оборудования систем IRL или для соразработки автономных систем или отдельных кристаллов через Internet различными рабочими группами.

Продукты JBits и ChipScope представляют собой новые системы электронного проектирования, развивающиеся в рамках инициативы Silicon Xpresso компании XILINX.