2. Сапр производителей (вендоров) плис

САПР ПЛИС, ввиду сложности новых разрабатываемых изделий, а в ряде случаев – ввиду значительных объемов серийного выпуска, наиболее эффективно разрабатываются и эксплуатируются, как правило, самими предприятиями-производителями. Рассмотрим возможности и методы решения задач автоматизированного проектирования ПЛИС с помощью САПР, разработанных основными участниками рынка производителей ПЛИС.

2.1.2.1 Сапр фирмы Actel Сo

Американская компания Actel Corporation была основана в 1985 году. Особенностью ПЛИС, производимых этой компанией, является применение технологии Antifuse, представляющей собой создание металлизированной перемычки при программировании. Данная технология обеспечивает высокую надежность и гибкие ресурсы трассировки, кроме того, не требуется конфигурационное ПЗУ. По технологии Antifuse выпускаются семейства ACT1, ACT2, 1200XL, а также семейства SX, SX-A, eX, А40МХ, А42МХ (со встроенными модулями памяти), имеющие хорошие показатели «цена — логическая емкость». Данные ПЛИС являются хорошей альтернативой БМК при среднесерийном производстве.

Микросхемы Actel, выпускаемые по технологии Antifuse, требуют применения специального программатора. Устройство Flash Pro предназначено для конфигурации в системе ПЛИС семейств Pro ASIC и Pro ASIC Plus и представляет собой дешевое и простое решение. ПЛИС Actel отличает высокая надежность, поэтому они являются весьма перспективной базой для специальных применений. ПЛИС фирмы Actel выпускаются в коммерческом и индустриальном диапазоне температур, а также с военной и космической приемкой.

Для проектирования устройств на базе своих ПЛИС Actel предлагает сегодня пакет Libero (предыдущая известная разработка фирмы – САПР Design Series). ACTEL Libero v5.2 IDE представляет собой комплексный пакет средств проектирования ПЛИС, доступный даже для начинающих дизайнеров. В состав Libero IDE входят:

􀂃 ViewDraw от ACTEL (ввод HDL);

􀂃 Synplify от Synplicity (синтез);

􀂃 ModelSim от Mentor Graphics (верификация);

􀂃 Designer от ACTEL (размещение на кристалле);

Libero IDE поддерживает все существующие на сегодняшний день ПЛИС ACTEL и выпускается в трех различных версиях: Libero Silver, Libero Gold и Libero Platinum.

Возможности Libero IDE:

􀂃 Создание RTL-модели на языках Verilog и VHDL;

􀂃 Схематический ввод (schematic entry);

􀂃 Синтез на VHDL / Verilog;

􀂃 Трассировка и размещение на кристалле (place-and-route) с учетом физических характеристик ПЛИС;

􀂃 Проведение симуляции поведенческой модели VHDL или Verilog после синтеза и трассировки кристалла;

􀂃 Симуляция и отладка в кристалле для получения "xорошей" верификации;

􀂃 Возможность реализации ПЛИС дизайна комбинируя схемный ввод и описание RTL модели на языке VHDL или схемный ввод и описание на языке Verilog.

Выпускаются несколько различных программаторов:

􀂃 Silicon Sculptor II – программатор для всех семейств ПЛИС ACTEL (с переходными адаптерами для разных типов корпусов);

􀂃 Flash Pro – компактный программатор для всех семейств flash^ ПЛИС;

􀂃 Flash Pro Lite – компактный программатор для flash семейства ProASICPLUS;

􀂃 Activator – программатор для antifuse ПЛИС первого поколения.

Логические анализаторы:

􀂃 Silicon Explorer II – 18-канальный внутрикристальный логический анализатор;

􀂃 FS2 CLAM – внутрикристальный логический анализатор для flash ПЛИС.

Маршрут проектирования в пакете Libero (design flow) включает следующие этапы:

• создание проекта с помощью схемы, только как описание на языках описания аппаратуры и в смешанном режиме (mixed schematic-HDL flows);

• синтез проекта;

• моделирование;

• программирование ПЛИС;

• верификация системы.

Создание проекта (Design Creation) осуществляется путем генерации по введенной схеме или описанию генерации списка цепей, проведении функционального и временного моделирования с использованием тестов (testbench/test fixture). Для ввода схемы (schematic capture) в пакете Libero используется графический редактор ViewDraw, который включает редактор схем (schematic editor) и редактор символов (symbol editor), позволяющий пользователю создавать собственные символы, что удобно при смешанном методе описания схемы. После ввода схемы генерируется список цепей в формате EDIF и производится трассировка проекта на ПЛИС.

Функциональное моделирование (Functional Simulation) позволяет проверить правильность работы схемы. Для этих целей в пакете Libero используется широко известный продукт ModelSim. Кроме того, для генерации тестовых воздействий применяется продукт WaveFormer Lite фирмы SynaptiCAD. Трассировка проекта в выбранную пользователем ПЛИС осуществляется с помощью собственного продукта Designer, который также имеет средство анализа временных характеристик Designer's Timer tool, позволяющее провести статический анализ задержек сигналов на кристалле; средство размещения макросов ChipEdit; средство назначения контактов PinEdit. После размещения и трассировки проекта на кристалле с помощью пакета ModelSim выполняется временнóе моделирование (timing simulation).

Непосредственно программирование ПЛИС осуществляется с использованием программатора и программного средства Actel Designer. Программатор подключается к компьютеру через SCSI-контроллер (SCSI – Small Computer System Interface, промышленный стандарт параллельного интерфейса подключения периферийных устройств), который входит в комплект поставки. Тестирование ИС возможно или в программаторе, или прямо в устройстве, в котором предполагается использовать ИС. В этом случае для отладки используется устройство Actionprobe, с помощью которого можно полностью контролировать процессы, происходящие в любой точке схемы. Проект завершается верификацией всей системы (System Verification), осуществляемой с помощью средства Silicon Explorer (или FS2 CLAM).

Информационные источники, использованные при подготовке раздела: