Дипломная работа: Розробка цифрових засобів ПЛІС в інтегрованому середовищі проектування MAX+PLUS II
4. відкриття вікна компілятора і його запуск кнопкою “Start” для початку компіляції проекту. Якщо користувач бажає, він може підключати модуль витягу часових затримок Timing SNF Extractor для створення файлу розводки, що використовується при тестуванн часових параметрів;
5. у випадку успішно компіляції – тестування і часовий аналіз, для проведення якого необхідно виконати наступні дії:
5.1. для проведення часового аналізу відкрити вікно Timing Analyzer”, вибрати режим аналізу і натиснути кнопку “Start”;
5.2. для проведення тестування треба спочатку створити файл каналу тестування (*.scf), використовуючи сигнальний редактор, або в файл вектора тестування (*.vec), використовуючи текстовий редактор;
6. програмування або завантаження конфігурації синтезованого приладу відбувається шляхом запуску програматора (Programmer) с наступною вставкою пристрою в програмувальний адаптер програматора MPU (Master Programming Unit) або за допомогою підключення пристрою MasterBlaster, ByteBlaster або кабелю завантаження FLEX (FLEX Download Cable) до приладу, що програмується в системі;
7. вибір кнопки “Program” для програмування приладу з пам’яттю EPROM (MAX, EPC) або вибір кнопки Configure для завантаження конфігурації приладу з пам’яттю типа SRAM (FLEX).
При роботі в системі MAX+PLUS II слід відрізняти різницю між файлами проекту, допоміжними файлами і проектами.
Файл проекту – це графічний, текстовий або сигнальний файл, створений за допомогою графічного або сигнального редактора редактору середовища MAX+PLUS II. Цей файл містить логіку проекту і обробляється компілятором. Компілятор автоматично обробляє наступні файли проекту:
1) графічні файли проекту (*.gdf);
2) текстові файли проекту на мові AHDL (*.tdf);
3) сигнальні файли проекту (*.wdf);
4) файли проекту на мові VHDL (*.vhd);
5) файли проекту на мов Verilog (*.v);
6) схемні файли OrCAD (*.sch);
7) вхідні файли EDIF (*.edf);
8) файли формату Xilinix Netlist (*.xnf);
9) файли проекту Altera (*.adf);
10) файли цифрового автомату (*.smf).
Допоміжні файли – це файли, що пов’язані з проектом MAX+PLUS II, але вони не є частиною рархічного дерева проекту. Більшість таких файлів не містить опису логічних функцій проекту. Деякі з них створюються автоматично додатками системи MAX+PLUS II, інші – користувачем.
Проект складається зі всіх файлів ієрархічної структури дизайну, в тому числі допоміжних і вхідних файлів. Ім’ям проекту є ім’я файлу верхнього рівня без розширення. Система MAX+PLUS II виконує компіляцію, тестування, часовий аналіз і програмування відразу всього проекту, хоча користувач може в цей час редагувати файли цього проекту в рамках іншого проекту.
Для кожного проекту слід створювати окремий підкаталог в робочому каталозі системи (\max2work).
При запуску системи MAX+PLUS II автоматично відкривається її головне вікно (Main Window) (рис. 4.1), меню, що охоплює вс додатки системи. В самому верхньому рядку написано ім’я останнього проекту, з яким працював користувач. Два наступні рядки є типовим для Windows: рядок основного меню і панель інструментів, в лівій частині якої знаходяться звичайн нструменти Windows (New, Open, Save, Print, Cut, Copy, Paste, Undo), а в правій – специфічні інструменти пакета, за допомогою яких відбувається запуск основних додатків пакету.
Рис. 4.1. Головне вікно системи автоматизованого проектування MAX+PLUS II
Запуск компонентів системи зручно проводити через вікно меню MAX+PLUS II (рис. 4.2), що містить в собі вкладене підменю виклику основних додатків: огляд ієрархії, графічний редактор, символьний редактор, текстовий редактор, сигнальний редактор, порівневий планувальник, компілятор, симулятор, аналізатор часових параметрів, програматор та генератор повідомлень, функціональне призначення яких вже описано в попередньому розділі.
В ієрархічній структурі проекту на будь-якому рівн дозволяється змішане використання файлів з розширеннями .gdf, .tdf, .vhd, .v, .edf, .sch. Однак, файли з розширенням .wdf, .xnf, .adf, .smf повинні бути або на самому нижньому ієрархічному рівні проекту, або бути єдиним файлом.
У всіх доданках MAX+PLUS II є можливість за допомогою команд з меню “Assign” (Призначити) вводити, редагувати і знищувати типи призначених ресурсів, пристроїв, і параметрів, які керують компіляцією проекту, логічним синтезом і розділенням на частини. На рис. 4.3 представлено команди меню Assign. Користувач може робити призначення для плинного проекту незалежно від того, чи відкритий будь-який файл проекту або вікно додатків.
Рис. 4.2. Вікно меню MAX+PLUS II Рис. 4.3. Меню призначень проекту Assign
Система MAX+PLUS II зберігає інформацію для проекту в файлі з розширенням .acf. Зміна призначень, зроблених у вікні порівневого планувальника також зберігаються в форматі .acf. Крім того, користувач ма можливість редагувати acf-файл проекту в текстовому редакторі.
Наступні функції є загальними для всіх додатків MAX+PLUS II: призначення пристрою, ресурсів і зондів, збереження попередніх версій, глобальні опції пристрою в проекті, глобальні параметри проекту, глобальні вимоги до часових параметрів проекту, глобальний логічний синтез проекту.
Ресурс є частиною пристрою Altera, як, наприклад контакт або логічний елемент, який виконує конкретне, визначене користувачем завдання. Керування компіляцією проекту і його часовими параметрами здійснюється за допомогою різноманітних призначень. Існують наступні типи призначень.
Clique assignment (призначення кліка) – задає які саме логічні функції повинн залишатись разом. Групування логічних функцій в кліки гарантує, що вони реалізуються в одному і тому ж блоці логічної структури пристрою, одному ряді або пристрої.
Chip assignment (призначення чіпа) – задає які логічні функції повинні бути реалізовані в одному і тому ж пристрої у випадку розділення проекту на частини (декілька пристроїв).
Pin assignment (призначення виводу) – призначає вхід або вихід однієї логічно функції, такої, як примітив або мегафункція, конкретному контакту або горизонтальному (вертикальному) ряду виводів ПЛІС.
Location assignment (призначення вічка) – задає розміщення логічної функції (вузла) в конкретному логічному елементі. В полях даного вікна можна задати номер виводу, логічний осередок або блок, а також, використовуючи кнопки “Change” і “Delete”, змінити призначення.
Probe assignment (призначення зонду) – присвоює легке для запам’ятання унікальне м’я входу чи виходу логічної функції.
Connected pin assignment (призначення з’єднаних виводів) – задає зовнішнє поєднання двох або більше виводів на схемі користувача. Дана інформація корисна і в режимі тестування часових параметрів схеми і при тестуванні декількох скомпонованих проектів.
Local routing assignment (призначення місцевого трасування) – присвоює коефіцієнт розподілення за виходом вузла логічного елементу, що знаходиться в тому ж блоц логічних елементів або ж у сусідньому блоці логічних елементів, суміжним з обраним вузлом, з використанням місцевих зв’язків. Місцеве трасування також здійснюється між вузлом, що поміщений в блок логічних елементів на перифер пристрою, і вихідним контактом, з яким він поєднаний. Призначення місцевого трасування здійснюється за допомогою команди “Assign/Local routing”.
Device assignment (призначення пристрою) – призначає тип ПЛІС, в якому буде втілений плинний проект. Якщо проект складається з декількох пристроїв, то дана функція здійснює призначення чіпів конкретним пристроям. Можна також вибрати опцію Auto надати компілятору право обирати пристрій з заданої родини пристроїв. Процесом автоматичного вибору пристрою можна керувати, задаючи діапазон і число пристроїв в родині. Якщо проект є занадто великим для реалізації в одному пристрої, можна задати тип і число додаткових пристроїв. Для вибору пристрою використовується команда “Assign/Device”.
Logic option assignment (призначення логічної опції) – керує синтезом окремих логічних функцій під час компіляції з використанням стилю логічного синтезу і окремих опцій логічного синтезатора. Фірма Altera забезпечує велику кількість логічних опцій, також готових стилів, кожний з яких уявляє собою зібрання установок для логічних опцій, об’єднане одним іменем стилю синтезу (Synthesis style). Користувач може використовувати готові стилі або створювати нові. Стилі синтезу дозволяють настроювати опції синтезу на певні родини пристроїв, враховуючи при цьому архітектуру родини. Для налагодження стилів синтезу використовується команда Assign/Logic Options”.
Timing assignment (призначення часових параметрів) – керує логічним синтезом і підгонкою окремих логічних функцій з метою отримання необхідних значень для часу затримки. Користувач також може вирізати з’єднання між шляхами для конкретного сигналу та ншими осередками або блоками проекту. Призначення часових параметрів блоку відбувається за командою “Assign/Timing Requirements”.
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”.
5. Процедура компіляції створеного проекту в системі автоматизованого проектування MAX+PLUS II
Спочатку компілятор дістає інформацію про рархічні зв’язки між файлами проекту і перевіряє проект на звичайні помилки введення дизайнів. Він створює організаційну карту проекту і потім, комбінуючи всі файли проекту, перетворює їх в базу даних без ієрархії, яку він здатен ефективно обробляти.
Компілятор використовує різноманітні засоби збільшення ефективності проекту і мінімізації використання ресурсів пристрою. Якщо проект занадто великий, щоб бути реалізованим в одній програмувальній логічній нтегральній схемі – компілятор може автоматично розбити його на частини для реалізації в декількох пристроях того ж самого сімейства програмувальних логічних інтегральних схем, при цьому мінімізуються число з’єднань між пристроями. В файлі звітності (.rpt) буде відображено яким чином проект реалізуватиметься: в одному або декількох пристроях.
Компілятор може автоматично компілювати проект. Існують можливості задати обробку проекту у відповідності з точними вказівками розробника. Наприклад, можливо задати стиль логічного синтезу проекту та інш параметри логічного синтезу в рамках всього проекту. Крім того, зручно задавати часові вимоги в рамках всього проекту, точно вказати розбиття великого проекту на частини для реалізації в декількох пристроях і обрати варіанти параметрів пристроїв, що будуть використані для всього проекту в цілому. Користувач здатний обирати кількість виводів і логічних елементів, які залишатимуться не використаними під час плинної компіляції, щоб зарезервувати їх для наступних модифікацій проекту.
Компіляцію можна запустити з будь-якого додатку MAX+PLUS II з вікна компілятора. Компілятор автоматично обробляє всі вхідн файли плинного проекту.
Процес компіляції можна бачити у вікні компілятора (рис. 5.1) в наступному вигляді:
1) спустошується перевертається пісковий годинник, що вказує на активність компілятора;
2) висвітлюються, за чергою, прямокутники модулів компілятора;
3) під прямокутником модуля компілятора з’являється піктограма вихідного файлу, що був генерований даним модулем;
4) відсоток завершення компіляції поступово збільшується (до 100%);
5) під час розбиття та монтажу кнопка компілятора Stop (Стоп) перетворюється в кнопку Stop/Show Status (Стоп/Показати стан), яку користувач може вибрати для відкриття діалогового вікна, в якому відображається плинний стан розбиття і монтажу проекту;
6) при виявленні в процес компіляції будь-яких помилок або можливих проблем автоматично відкривається вікно обробника повідомлень, в якому відображається список повідомлень про помилку, що попереджують та інформаційних повідомлень, а також відразу дається довідка по виправленню помилки. Крім того, користувач може визначити джерела повідомлень в файлах проекту або в його порівневому плані призначень.
Рис. 5.1. Процес компіляції проекту
Компілятор системи автоматичного проектування MAX+PLUS II обробляє проект, використовуючи наступні модулі та утиліти:
1) екстрактор списку ланцюгів (Compiler Netlist Extractor), що включає програми для читання форматів EDIF, VHDL, Verilog, XNF;
2) будівник бази даних (Database Builder);
3) логічний синтезатор (Logic Synthesizer);
4) роздільник (Partitioner);
5) трасувальник (Fitter);
6) екстрактор для функціонального тестування (Functional SNF Extractor);
7) екстрактор для тестування часових параметрів (Timing SNF Extractor);
8) екстрактор для тестування компонування (Linked SNF Extractor);
9) програма для запису вихідного файла в формат EDIF (EDIF Netlist Writer);
10) програма для запису вихідного файла в формат Verilog (Verilog Netlist Writer);
11) програма для запису вихідного файла в формат VHDL (VHDL Netlist Writer);
12) модуль асемблера (Assembler);
13) утиліта діагностики проекту (Design Doctor Utility).
Модуль екстрактора форматів (Compiler Netllist Extractor) перетворює кожний файл проекту в один або декілька двійкових файлів з розширенням .cnf (compiler netlist file). Оскільки компілятор підставляє значення всіх параметрів, що використовуються в параметризованих функціях, вміст cnf-файлу може змінюватись при послідовній компіляції, якщо значення параметрів змінюється. Даний модуль також створю файл ієрархічних взаємозв’язків, з розширенням .hif (hierarchy interconnect file). В цьому файлі документуються ієрархічні зв’язки між файлами проекту, а також інформація, необхідна для показу ієрархічного дерева у вікні “Hierarchy Display”. Крім того, даний модуль створює файл бази даних вузлів з розширенням .ndb (node database), в якому містяться імена вузлів проекту для бази даних призначень ресурсів.
Модуль будівника бази даних (Database Builder) використовує файл ієрархічних зв’язків для компонування створених компілятором cnf-файлів, в яких міститься описання проекту. На основі даних про ієрархічну структуру проекту даний модуль копіює кожний cnf-файл в одну базу даних без рархічної структури. Таким чином, ця база даних зберігає електричні зв’язки проекту.
При створенні бази даних модуль досліджує логічну повноту та узгодженість проекту, а також перевіряє прикордонні зв’язки наявність синтаксичних помилок. На цій стадії компіляції виявляється більшість помилок, які можуть бути тут же легко виправлені. Кожний модуль компілятора послідовно обробляє і поновлює цю базу даних.
Перший раз, коли компілятор обробляє проект, всі файли проекту компілюються. Користувач має можливість обрати “швидку повторну компіляцію” (smart recompile) для створення розширеної бази даних проекту, що дозволяє прискорити наступні компіляції. Використовуючи можливість повно повторної компіляції (total recompile), є можливість зробити вибір між повторною компіляцією лише тих файлів, які редагувались після останньо компіляції, і повною повторною компіляцією.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
