- •8.4. Средства и методы разработки программного обеспечения
- •8.4.2. Программные средства поддержки проектирования/
- •8.5.1. Программные системы моделирования
- •8.5.2. Прототипные платы
- •8.5.3. Эмуляторы пзу
- •8.5.4. Внутрисхемные эмуляторы
- •8.5.5. Интегрированные среды разработки (оболочки)
- •8.6.1. Программаторы
- •8.6.2. Логические анализаторы
- •8.6.3. Встроенные в мп средства отладки
- •8.7. Операционные системы реального времени
- •8.8. Jtag-интерфейс и системные функции на его основе
- •8.9. Процедура проектирования и сведения
- •8.9.2. Последовательность проектирования для бис пл
- •8.10. Базовые сведения о языке vhdl
- •8.10.1. Исторический обзор и проблемная ориентация языка
- •8.10.2. Базовые понятия языка и архитектура программ
- •8.10.3. Синтаксическая организация проекта
- •8.10.4. Общеалгоритмическая составляющая языка
- •8.10.5. Проблемно составляющая языка
- •8.10.6. Структурное описание
- •8.10.7. Описание поведения
- •8.11. Описание проектов на языке vhdl примеры, иллюстрирующие основные конструкции vhdl
- •8.11.1. Структурное описание
- •8.11.2. Поведенческое описание
- •8.11.3. Сравнение структурного и поведенческого способов
- •8.11.4. Описание типовых фрагментов вычислительной техники
- •8.12. Пример автоматизированного проектирования
- •Описания аппаратуры
- •8.12.1. Варианты реализации и выбор элементной базы
- •8.12.2. Проектирование бис пл
- •8.12.3.Разработка микропроцессорной системы
- •8.12.4. Особенности процедуры проектирования
- •Этап 1. Этап конфпгурпрованпя аппаратных ресурсов кристалла
- •Этап 3. Разработка программной части проекта
- •Этап 4. Кодовая симуляция и отладка
- •Этап 5. Компиляция и создание объектного кода
- •Этап 7. Загрузка проекта
- •Этап 8. Натурная отладка проекта
- •9.1. Архитектуры с разделяемой общей памятью
- •9.2. Архитектуры с распределенной областью памяти
- •9.3. Матричные системы
- •9.4. Машины, управляемые потоком данных
- •9.5. Систолические системы
- •9.6. Обобщенная архитектура параллельных систем
- •Глава 1. Основы микропроцессорной техники
- •Глава 2. Процессоры общего назначения и системы на их основе
- •Глава 4. 8-разрядные микроконтроллеры
- •Глава 5. Коммуникационные микроконтроллеры и системы на их основе
- •Глава 7.Программируемая логика и ее применение в микропроцессорных системах
- •Глава 8. Проектирование мпс
- •8.4. Средства и методы разработки программного обеспечения
- •8.4.1. Средства индивидуальных и интегрированных пакетов
- •Глава 9. Архитектуры параллельных вычислительных систем
Этап 7. Загрузка проекта
Как и в большинстве других БИС ПЛ, семейство кристаллов ТЕ5 фирмы Triscend позволяет загружать проект в реальный кристалл различными способами. Возможны следующие варианты загрузки проекта в оперативную память БИС ТЕ5, в последовательную память EPROM,во внешнюю память типа SRAM, во внешнюю память типа Flash Memory или в параллельную ЕРRОМ. Загрузка проекта в постоянную память обычно является финальным шагом в проектной процедуре. Наличие же возможности загружать проект в ОЗУ реальных микросхем непосредственно из персонального компьютера (с помощью JTAG--интерфейса) позволяет построить более эффективную процедуру верификации проекта.
Этап 8. Натурная отладка проекта
Как уже отмечалось, кристаллы ТЕ5 фирмы "Triscend" поддерживают расширеный вариант JTAG—интерфейса, обеспечивающего загрузку и программной и аппаратной частей проекта внутрь кристалла. В связи с этим возникают два варианта комплексной отладки проекта. Один состоит в использовании возможностей, заложенных в типовые инструментальные средства отладки микропроцессорных систем (например, с помощью уже упоминавшегося пакета фирмы "Keil Software").Другой вариант опирается на возможности, заложенные в САПР Triscend FastChip.
САПР FastChip может работать не только в режиме редактирования и компиляции проекта, но и в режиме отладки реальной аппаратуры.Этот варинт отладки проекта непосредственно в целевой системе имеет целый ряд преимуществ о сравнению с отладкой при помощи моделирующих программ и даже по сравнению прототипными системами. САПР позволяет загружать отлаживаемый вариант программной и конфигурационной памяти в реальную БИС целевой системы и отлаживать проект требуемыми временными параметрами и при наличии всего целевого окружения. Удобство и эффективность комплексной отладки аппаратно-программных средств в САПР FastChip достигается за счет возможности устанавливать точки останова отлаживаемых программах путем занесения информации в специальные, встроеные в кристаллы ТЕ5 аппаратные средства. Переход САПР FastChip в режим отладки (Debug) сопровождается открытием в основном меню дополительного окна наблюдения за отлаживаемыми объектами (Debug Watch).Информаия о состоянии отдельных модулей проекта и величинах, выбранных для наблюдения араметров, возможность модифицировать величины адресуемых элементов проекта, отактовое или пошаговое выполнение программы позволяют существенно упростить процедуру поиска обычно трудно локализуемых допущенных в проекте ошибок.
Для ускорения разработок проектов фирма "Triscend", как и большинство других фирм производителей БИС ПЛ, выпускает специальную отладочную плату (Triscend Evalution Board),содержащую в своей основе кристалл ТЕ520S40. Весь комплекс средств, связаных с проектированием программируемой логики класса реконфигурируемых систем на кристалле (CSoC), начиная от архитектуры кристаллов и кончая ресурсами САПР, поддержи вющих создание реальной аппаратуры на всех этапах разработки, позволяет существено уменьшить время проектирования и ускорить выпуск конечной продукции на рынок.
ГЛАВА9
АРХИТЕКТУРЫ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
Параллельные компьютеры интересны тем, что предлагают концентрацию вычислительных ресурсов, ресурсов памяти, высокоскоростных каналов ввода/вывода для решения важных вычислительных проблем с использованием принципов параллельной обработки информации.
Именно такое неформальное определение понятия параллельного компьютера, как «совокупность процессорных элементов, которые взаимодействуют и кооперируются для быстрого решения серьезных задач», включает в себя и суперкомпьютеры с сотнями и тысячами процессоров, и рабочие станции, объединенные в сеть, и многопроцессорные рабочие станции, и встроенные системы.
Детальный анализ современных тенденции в развитии вычислительной техники в области использования вычислительных систем, развития технологической базы, компьютерных архитектур, суперкомпьютеров показывают естественный переход от однопроцессорных систем к многопроцессорным.
Целью данной главы является определение структур вычислительных систем для изучения всего многообразия параллельных компьютерных архитектур и понимания взаимосвязи и взаимного влияния между ними. Одновременно будет кратко изложен обзор эволюции параллельных машин.
По существу, параллельные компьютеры расширяли обычные концепции компьютерных архитектур за счет добавления коммуникационной среды. Коммуникационная архитектура, как и компьютерная, имеет две важные грани. Они определяются базовыми операциями взаимодействия и синхронизации, а также организационной структурой, которая реализует данные операции.
Высшим уровнем коммуникационной архитектуры является программная модель, которая реализована в параллельной системе и используется программистом в соответствии с областью применения. Модель параллельного программирования специфицирует образ частей программы, выполняемых параллельно и обменивающихся между собой информацией, и операции синхронизации, доступные для координации взаимодействия параллельных частей программы.
Ниже рассмотрены основные классические архитектуры параллельных систем, реализованные в серийных образцах.
