Лабораторний практикум з дослідження цифрових пристроїв на основі САПР MAX+PLUS II, страница 2

9.1       Стислі теоретичні відомості.................... 161

9.2       Лабораторне завдання.............................. 183

            Контрольні питання та завдання............ 192

Література......................................................................... 194

Додаток А              Індивідуальні завдання до лабораторних робіт...................... 195

Додаток Б               Таблиці до опису лабораторного стенда............................................ 198

Змістом лабораторного циклу є дослідження і проектування цифрових пристроїв (ЦП) на засадах сучасної технології інженерної праці з використанням систем автоматизованого проектування (САПР). Особливість методики навчання полягає в тому, що елементи САПР засвоюються паралельно з основами цифрових пристроїв.

З огляду на те, що інтегральні схеми (ІС) жорсткої структури можна розглядати як компоненти сучасних ІС програмованої структури, під час лабораторних досліджень поєднано засвоєння основ реалізації ЦП на традиційній і новій елементній базі. Такий підхід зумовлений тим, що універсальність складних великих і надвеликих інтегральних мікросхем програмованої структури (надалі позначатимемо їх терміном ПЛІС – програмовані логічні ІС) і пов’язане з цим підвищення їх серійноспроможності та зниження вартості радіоелектронної апаратури (РЕА) має спричинити перехід цифрової радіоелектроніки, в основному, на нову елементну базу.

Через складність ПЛІС (в одному кристалі міститься від тисяч до мільйонів еквівалентних вентилів типу двовходових логічних елементів) було розроблено нові автоматизовані методи синтезу цифрових структур і комплексні засоби проектування апаратури на персональних комп’ютерах. Зокрема, для популярних ПЛІС фірми Altera впроваджено системи автоматизованого проектування MAX+plus і Quartus кількох версій. Хоча САПР різних фірм мають відмінності, методика проектування на їх основі є багато в чому спільною. Для визначеності в цьому циклі користуватимемося версією пакета MAX+plus II Baseline, яка підтримується фірмою Altera для університетської освіти. Система є повноцикловою (типу EDA – electronic design automation). На відміну від попередніх систем (типу CAD – computer aided design) вона забезпечує всі етапи проекту – від моделювання до фізичного програмування великих інтегральніх схем (ВІС) та тестування результатів.

В1   Початкові поняття програмного забезпечення MAX+plus II

Проект (Design) – комплект файлів, створених користувачем і програмним забезпеченням для досягнення поставленої мети. Проектним файлом (Design File) з розширенням, що закінчується на df, називають такий, на основі якого створюється проект. Низка інших файлів, частина яких утворюється автоматично, є службовими або допоміжними, причому назва всіх файлів (але кожна зі своїм розширенням) має збігатисяз ім’ям проекту (без розширення). Subdesign (підроект) – проект найнижчого рівня, що є або остаточним, або складником проекту вищого рівня, який у свою чергу може правити за підроект деякого суперпроекту і так далі за ієрархією.

Device (пристрій, мікросхема) – надвелика інтегрована мікросхема програмованої структури. Pin (штирок) – реально існуючий вивід мікросхеми для зовнішніх з’єднань. Рort (у даному сенсі – вивід, контакт)– вивід мікросхеми для обміну із зовнішніми пристроями, тобто штирок, на якому діє інформаційний сигнал.

Symbol (символ) – файл проекту, що відображає або стандартні логічні функції (серед них є складні), вбудовані в програмне забезпечення, або функції, створені користувачем, у тому числі для всього проекту чи його частини. Графічно символ зображається спрощеним умовним позначенням зі всіма входами та виходами. Pinstub (місце підімкнення, затискач) – умовно позначений вивід символу для зв’язку з внутрішніми вузлами або портами. Node (вузол) – у програмних файлах відображає лише внутрішній сигнал (на відміну від порту, що репрезентує зовнішній сигнал).

В2   Вікно MAX+plus II Manager