УДК 621.396

Середовищe проектування MAX+PLUS II

С.А. Орищенко, Д.А. Мосійчук

Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка

Інтегроване середовище MAX+PLUS II фірми Altera пропонує повний спектр можливостей логічного дизайну: різноманітні засоби опису проектів з ієрархічною структурою, потужний логічний синтез, компіляцію з заданими часовими параметрами, розподілення на підпрограми основного проекту, функціональне і часове тестування (симуляцію), тестування декількох взаємопов’язаних властивостей, аналіз часових параметрів системи, автоматичну локалізацію помилок, а також програмування і верифікацію помилок.

В інтегрованому середовищі MAX+PLUS II містить всі базові пристрої мікроелектроніки, такі як:

1) JK-тригера, D-тригера, RS-тригера;

2) послідовні регістри зсуву, паралельні кільцеві регістри зсуву;

3) лічильник з крізним переносом, асинхронний лічильник, лічильник віднімання, універсальний лічильник;

4) Шифратори, дешифратори, мультиплексори, демультиплексори (з використанням функцій алгебри логіки і таблиць дійсності);

5) суматори, віднімачи.

Склад програмного забезпечення системи автоматизованого проектування MAX+PLUS II є повним комплектом, що забезпечує створення логічних дизайнів для пристроїв фірми Altera.

Сукупність ієрархічно пов’язаних файлів називається проектом (project). Можливо описати проект (Design Entry) у вигляді файла на мові описання апаратури, створеного в зовнішньому редакторі, або в текстовому редакторі MAX+PLUS II (Text Editor), у вигляді схеми електричної принципової за допомогою графічного редактора (Graphic Editor); у вигляді часової діаграми, створеної в сигнальному редакторі (Waveform Editor). Для зручності роботи зі складними ієрархічними проектами кожному проекту нижчого рівня ієрархії може бути поставлений у відповідність символ, редагування якого відбувається за допомогою символьного редактора (Symbol Editor). Редагування розміщення вузлів по логічним блокам і виводам програмувальних логічних інтегральних схем відбувається за допомогою порівневого планувальника (Floorplan editor).

Верифікація проекту (Project verification) виконується за допомогою симулятора (simulator), результати роботи якого зручно проглянути в сигнальному редакторі. Тестові впливи створюються також в сигнальному редакторі.

Компіляція проекту, в тому числі і витягнення із списку з’єднань компонентів (Netlist Extractor), побудова бази даних (Data Base Builder), логічний синтез, зволікання часових, функціональних параметрів (SNF Extractor), розбиття на частини (Partioner), трасування (Fitter) і формування файла програмування і завантаження (Assembler) виконуються за допомогою компілятора (Compiler) системи.

Безпосереднє програмування або завантаження конфігурації пристроїв з використанням відповідного апаратного забезпечення виконується з використанням модуля програматора (Programmer).

Більшість характерних рис і команди – такі, як відкриття файлів, введення назначених пристроїв, виводів і логічних елементів, компіляція плинного проекту – схожі для багатьох додатків системи MAX+PLUS II. Редактори для розробки проекту (графічний, текстовий, сигнальний) мають багато спільного з допоміжними редакторами (порівневого планування та символьний). Кожний редактор розробки проекту дозволяє виконувати схожі завдання схожим способом.

Можливо легко комбінувати різні типи файлів в ієрархічному проекті, обираючи для кожного функціонального блоку той формат описання проекту, який є більш зручним. Бібліотека мегафункцій і макрофункцій, що надається фірмою Altera, в тому числі і функції з бібліотеки параметризованих модулів, забезпечує додаткові можливості для описання проекту.

Можливо одночасно працювати з різними додатками системи MAX+PLUS II. Наприклад, можливо відкрити декілька файлів проекту і переносити інформацію з одного проекту в інший, або наприклад проглянути все дерево проекту.

Основою системи MAX+PLUS II є компілятор, що забезпечує потужні засоби обробки проекту, при цьому можливо задавати різні режими роботи компілятора. Автоматична локалізація помилок, видача повідомлень і достатньо широка документація про помилки прискорюють і полегшують проведення змін в проекті. Стало можливим створювати вихідні файли в різних форматах для різних цілей, таких, як робота функцій, часових параметрів і зв’язку декількох пристроїв, аналізу часових параметрів, програмування пристрою.

Керування компіляцією проекту і його часовими параметрами здійснюється за допомогою різноманітних призначень. Існують наступні типи призначень: Clique assignment (призначення кліка); Chip assignment (призначення чіпа); Pin assignment (призначення виводу); Location assignment (призначення вічка); Probe assignment (призначення зонду); Connected pin assignment (призначення з’єднаних виводів); Local routing assignment (призначення місцевого трасування); Device assignment (призначення пристрою); Logic option assignment (призначення логічної опції); Timing assignment (призначення часових параметрів)

Можна вводити глобальні часові вимоги для проекту, задаючи загальні характеристики для часу затримки, використовуючи команду “Assign/Global Project Timing Requirements”. Для призначення глобальних параметрів логічного синтезу проекту використовують команду “Assign/Global Project Logic Synthesis”.Linked SNF Extractor (екстрактор для тестування компонування);EDIF Netlist Writer (програма запису вихідного файлу у формат EDIF);Verilog Netlist Writer (програма запису вихідного файлу у формат Verilog); Writer VHDL (програма запису вихідного файлу у формат VHDL);Assembler (модуль асемблера);Design Doctor Utility (утиліта діагностики проекту) ..

В середовищі є редактори MAX PLUS II: «Всі три редактори створення файлу проекту MAX PLUS II (графічний, текстовий і сигнальний) мають загальні функції, такі, як, наприклад, збереження і виклик файлу».

Вікно графічного редактора (Graphic Editor) MAX PLUS II, забезпечує проектування в реальному форматі зображення (WYSIWIG). У ньому можна створювати нові файли (команда New з меню File). Викликається графічний редактор з меню MAX PLUS II®Graphic Editor. У вікні символьного редактора системи MAX PLUS II можна переглядати, створювати й редагувати символ, що представляє собою логічну схему. У ньому можна створювати нові файли (команда New з меню File). Викликається символьний редактор з меню MAX PLUS II®Symbol Editor.Текстовий редактор (Text Editor) є гнучким інструментом для створення файлів проекту на мовах опису апаратури: AHDL (.tdf), VHDL (.vhd), Verilog HDL (.v). У цьому текстовому редакторі можна працювати також з довільним файлом формату ASCII. У ньому можна створювати нові файли (команда New з меню File). Викликається текстовий редактор з меню MAX PLUS II®Text Editor.Та сигнальний редактор (Waveform Editor) виконує дві ролі: служить інструментом створення дизайну й інструментом введення тестових векторів і перегляду результатів тестування. Користувач може створювати сигнальні файли проекту (.wdf), які містять логіку дизайну для проекту, а також файли каналів тестування (.scf), які містять вхідні вектори для тестування і функціонального налагодження. Новий файл створюється командою New меню File. Викликається сигнальний редактор з меню MAX PLUS II®Waveform Editor.

Зауважимо, що програми такого рівня є платними и не мають демо версій,але середовище MAX+PLUS II хоч і являє собою платну програму ,але вона має безкоштовну версію строком до 6 місяців, що вистачить навчання студента впродовж одного семестру. Середовище MAX+PLUS II повністю задовольнить потреби в програмуванні інтегральних схем и зможе допомогти навчальному процесу. Гадаю що університетам слід детальніше познайомитися з даним середовищем та впровадити його в навчальний процес. Посібники по даному середовищу сприяють закріпленню навчального матеріалу та спонукають до проектуванню інтегральних схем.

Список використаної літератури:

Стешенко В.Б. ПЛИС фирмы ALTERA: Проектирование устройств обработки сигналов. – М.: Додэка, 2000.

Антонов А.П. Язык описания цифровых устройств AlteraHDL: Практический курс. – М.: ИП «Радиософт», 2001. – К книге прилагается CD-ROM, содержащий САПР «MAX+PLUS II».