рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Описание ПЛИС семейства ACEX

Работа сделанна в 2002 году

Описание ПЛИС семейства ACEX - Дипломный Проект, раздел Связь, - 2002 год - Устройство анализа и синтеза электрических сигналов на базе IBM PC Описание Плис Семейства Acex. K Семейство Плис Acex 1K Является На Данный Мом...

Описание ПЛИС семейства ACEX. K Семейство ПЛИС ACEX 1K является на данный момент одним из самых популярных и является элементной базой для реализации алгоритмов ЦОС, построения сложных устройств обработки данных и интерфейсов. Это объясняется тем, что, благодаря большой логической емкости, удобной архитектуре, включающей встроенные блоки памяти, достаточно высокой надежности и удачному соотношению цена - логическая емкость, данные ПЛИС удовлетворяют разнообразным требованиям, возникающим у разработчика как систем ЦОС, так и устройств управления, обработки данных и т.п. В настоящее время выпускаются ПЛИС семейства ACEX 1K с напряжением питания 3,3В и 2,5В. Обобщенная функциональная схема ПЛИС семейства ACEX 1K приведена на рисунке 1.3 . Рисунок 1.3 - Функциональная схема ПЛИС семейства ACEX 1K В основе архитектуры лежат ЛЭ. ЛЭ содержит четырехвходовую таблицу перекодировок, которая обеспечивает реализацию логических функций, синхронный триггер, цепи ускоренного цепочечного переноса и каскадирования.

ЛЭ объединяются в группы - ЛБ каждый из блоков содержит восемь ЛЭ . Внутри логических блоков ЛЭ соединяются посредством ЛМС, позволяющей соединять любой ЛЭ с любым.

ЛБ связаны между собой и с элементами ввода-вывода посредством ГМС. Локальная и глобальная матрицы соединений имеют непрерывную структуру - для каждого соединения выделяется единый, непрерывный в рамках СБИС либо логического блока канал.

Двухуровневая архитектура и использование непрерывной структуры соединений на каждом уровне иерархии обеспечивают - высокое быстродействие реализуемых устройств - возможность точного предсказания задержки распространения сигналов - высокую скорость автоматической разводки СБИС - возможность размещения выводов СБИС в соответствии с требованиями разработчика.

Все ПЛИС семейства ACEX 1K совместимы по уровням с шиной PCI, имеют возможность как последовательной, так и параллельной загрузки, полностью поддерживают стандарт JTAG. Сигналы на вход ЛМС поступают как строки ГМС, так и с выходов каждого из ЛЭ, входящих в состав ЛБ. Сигналы на вход ЛМС поступают как на строку, так и на столбец ГМС. Элемент ввода-вывода ПЛИС семейства ACEX 1K соединяет канал строки или столбца ГМС с выводом микросхемы.

Элемент ввода-вывода позволяет осуществить ввод-вывод бита данных с различными скоростями, временное хранение данных, эмуляцию открытого коллектора. Наличие входного и выходного регистров позволяет хранить данные, что снижает логическую нагрузку на ЛЭ и высвобождает ресурсы ПЛИС для реализации других функций.

Скорость переключения буфера элемент ввода-вывода может быть задана при конфигурации ПЛИС. Пониженная скорость переключения позволяет снизить уровень помех в системе . 1.3 Конфигурирование ПЛИС В настоящее время используются в основном две технологии для хранения информации о конфигурации - статическое ОЗУ SRAM или электрически перепрограммируемое ПЗУ EEPROM или FLASH . Возможно использо-вание EPROM, но в этом случае возможно только однократное программирование микросхемы.

Микросхемы на EEPROM и FLASH обеспечивают энергонезависимое хранение конфигурации, но одновременно и многократное программирование в том числе и на распаянной плате. Микросхемы на SRAM должна каждый раз при включении питания конфигурироваться. Конфигурационная информация в данном случае хранится во внешнем ПЗУ. SRAM-технология обеспечивает меньшее энергопотребление и позволяет реконфигурировать ПЛИС за десятки миллисекунд.

При конфигурировании ПЛИС применятся такие режимы Режим последовательной пассивной конфигурации PS Mode -конфигурация по последовательному синхронному порту микропроцессора или устройству Byte Blaster, Bit Blaster, Master Blaster. Этот режим применяется для загрузки конфигурации ПЛИС, выполненных по технологии SRAM, таких семейств, как FLEX6000, 8000, 10K и ACEX 1K. Режим программирования по порту JTAG JTAG mode применяется для программирования в системе ПЛИС ПКМБ, конфигурационных ПЗУ, а также загрузки SRAM устройств правда, реже чем PS Mode. Пассивный параллельный синхронный режим - конфигурация по синхронному параллельному порту микропроцессора.

Пассивный параллельный асинхронный режим - конфигурация по асинхронному параллельному порту микропроцессора. JTAG интерфейс представляет собой последовательный интерфейс, имеющий 5 линий TDI, TDO, TCK, TMS, TRST . TDI - последовательный вход. Через него подаются входные данные и команды.

TD - последовательный выход. TCK - вход синхронизации обмена. Данные записываются в сдвиговые входные регистры JTAG-контроллера микросхемы через TDI по фронту TCK, считываются через TDO по спаду TCK. Максимальная частота синхроимпульсов TCK составляет 5-15 МГц для различных микросхем, минимальный предел частоты стандартом не определен. TMS - этот сигнал управляет режимом JTAG интерфейса. Состояние TMS считовается по положительрому фронту TCK, в другие моменты состояние его безразлично.

TRST - сброс в начальное состояние. Сигнал необязательный, так как существует команда RESET, выполняющая те же действия. JTAG интерфейс позволяет производить тестирование устройств любой степени сложности, не выпаивая их с платы. Существует два типа тестов внутренний и внешний. Внутренний тест подразумевает отсоединение ядра микросхемы от внешнего интерфейса. Оно получает команды через линии JTAG и через TDO передаёт свой отклик. По отклику определяется исправность устройства.

Внешний тест выключает из работы ядро микросхемы и даёт возможность через линии JTAG управлять выходными линиями. Это позволяет проверить взаимосвязи между разными микросхемами устройства. Использование последовательной передачи данных даёт возможность объединять различные микросхемы в одну цепочку посредством соединения TDO одной с TDI следующей. Программное обеспечение создает конфигурационную последователь-ность, которая загружается в ПЛИС с помощью специализированного загрузочного кабеля ByteBlaster, BitBlaster или MasterBlaster для устройств фирмы Altera. Кроме того, для программирования таких ПЛИС можно использовать стандартный JTAG тестер или простой интерфейс, эмулирующий последовательность команд JTAG. В пассивный последовательный интерфейс входят пять линий nSTATUS, nCONFIG, CONF DONE, DCLK, DATA. Диаграмма работы этого интерфейса изображена на рисунке 1.4. Рисунок 1.4 - Диаграмма работы последовательного пассивного режима конфигурации nCONFIG - линия контроля конфигурации.

Если на этот вход ПЛИС по этой линии подать логический ноль то ПЛИС сбросится, по переходу на этом входе ноль-единица происходит конфигурирование ПЛИС. nSTATUS - двунаправленная линия, ПЛИС устанавливает nSTATUS в ноль сразу после включения питания на 5мкс если используется конфигурационное ПЗУ, то оно устанавливает ноль на 200 мс, если происходит ошибка конфигурации ПЛИС то на этой линии устанавливается ноль. CONF DONE - двунаправленная линия, ПЛИС выставляет на ней ноль перед и в течении конфигурации.

Когда конфигурационные данные загрузились в ПЛИС без ошибки то ПЛИС отпускает эту линию CONF DONE через подтягивающий резистор подсоединен к питанию. DCLK - линия для передачи тактовых сигналов.

DATA - линия для передачи конфигурационных данных. При необходимости загрузки ПЛИС большой емкости используется каскадное включение нескольких ПЗУ.Кроме использования ПЗУ, ПЛИС можно конфигурировать с использованием контроллера системы, в которой применена ПЛИС. 1.4

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Устройство анализа и синтеза электрических сигналов на базе IBM PC

Применение современной вычислительной техники открывает новые возможности в области измерительных приборов. Появляется возможность коренным образом изменить подход к формированию парка… Виртуальный прибор представляет собой обыкновенный персональный компьютер, оснащенный платой аналого-цифрового и…

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Описание ПЛИС семейства ACEX

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Аналитический обзор литературы
Аналитический обзор литературы. В данном дипломном проекте разрабатывается устройство анализа и синтеза электрических сигналов на базе IBM PC. Данная тема является достаточно актуальной поскольку п

Основные архитектуры построения ПЛИС
Основные архитектуры построения ПЛИС. Простейшие ПЛИС - программируемые логические матрицы, это наиболее традиционный тип ПЛИС, имеющий программируемые матрицы И и ИЛИ . Построение микросхем ПЛМ ри

Особенности построения аналого-цифровых преобразователей
Особенности построения аналого-цифровых преобразователей. В последнее время получила распространение классификация АЦП, показывающая, как во времени развертывается процесс преобразования. Ис

Способы обмена информацией с ЭВМ
Способы обмена информацией с ЭВМ. Для эффективной реализации проектируемого устройства необходимо выбрать оптимальный способ обмена информацией между аппаратной и программной частями устройства, др

Интерфейсы ЭВМ
Интерфейсы ЭВМ. Для подключения внешних устройств к персональным компьютерам IBM используют два стандартных интерфейса последовательный интерфейс RS-232C и параллельный интерфейс Centronics. Основн

Описание схемы электрической функциональной
Описание схемы электрической функциональной. Функциональная схема разрабатываемого устройства приведена в приложении А. На функциональном уровне проектируемое устройство состоит из аппаратной и про

Описание схемы электрической принципиальной
Описание схемы электрической принципиальной. Описание работы схемы электрической принципиальной приложение Б проведем по узлам представленным на электрической функциональной схеме приложение А в об

Расчет входных цепей устройства
Расчет входных цепей устройства. Деление амплитуды входного напряжения происходит при помощи частотно-скомпенсированного делителя. Рассчитаем номиналы резисторов R9 и R10 4.1 где - напряжение на вы

Выбор операционного усилителя входного каскада
Выбор операционного усилителя входного каскада. Рассмотрим требования, предъявляемые к ОУ входного каскада - широкий частотный диапазон - низкие шумы - малое смещение нуля - большой коэффициент уси

Расчет коэффициентов усиления входного каскада
Расчет коэффициентов усиления входного каскада. Рассчитаем номиналы резисторов в цепи отрицательной обратной связи микросхемы DA4. Согласно техническому заданию диапазон измерения входного сигнала

Расчет конденсатора отсечки постоянной составляющей
Расчет конденсатора отсечки постоянной составляющей. Из воспользуемся формулой для определения номинала конденса-тора С6 , 4.11 где - коэффициент частотных искажений, принимаем равным 0,7 - входное

Выбор микросхемы ПЛИС
Выбор микросхемы ПЛИС. На мировом рынке электронных компонентов среди фирм, занимающихся выпуском ПЛИС, наиболее популярными являются Xilinx и Altera. Рассмотрим основные критерии выбора ПЛИ

Выбор усилителя для выходного каскада
Выбор усилителя для выходного каскада. Рассмотрим требования, предъявляемые к ИМС для выходного усилителя -низкое выходное сопротивление -большой ток нагрузки -широкий частотный диапазон -высокая с

Расчет коэффициентов усиления выходного каскада
Расчет коэффициентов усиления выходного каскада. Рассчитаем номиналы резисторов в цепи отрицательной обратной связи каскада на ОУ DA9. Согласно техническому заданию диапазон изменения выходного сиг

Расчет блока запуска
Расчет блока запуска. Выбор микросхемы аналогового компаратора произведем из условия его скоростных характеристик, а также совместимости выходных напряжений с уровнями трехвольтовой логики ПЛИС. В

Расчет LC-фильтров
Расчет LC-фильтров. Фильтры включают между шиной питания ПК и нагрузкой для уменьшения уровня высокочастотных составляющих в спектре питающего напряжения. Наиболее часто применяют RC и LC-фильтры.

Выбор стабилизаторов напряжения
Выбор стабилизаторов напряжения. Для питания некоторых микросхем требуются напряжения -5В, 2.5В, 3.3В которые получаем из напряжений -12В и 5В при помощи DA10 и DA11 соответственно. В качест

Расчет количества блокировочных конденсаторов
Расчет количества блокировочных конденсаторов. Работоспособность как всех используемых в устройстве микросхем гарантируется при условии, что отклонение напряжения источника питания, не превышает до

Оценка погрешности измерений
Оценка погрешности измерений. Рассчитаем максимальную погрешность на самом чувствительном поддиапазоне, который наиболее подвержен действию дестабилизирующих факторов. При номинальном входном напря

Расчет времени загрузки ПЛИС
Расчет времени загрузки ПЛИС. При включении питания компьютера микросхема ПЛИС должна сконфигурироваться раньше, чем BIOS начнет проводить инициализацию PCI-плат около 1 с Микросхема ПЗУ DD2 имеет

Расчет потребляемой мощности
Расчет потребляемой мощности. Рассчитаем мощность, потребляемую устройством, от источника питания ЭВМ. Она состоит из потребляемой мощности по цепям питания шины PCI -12В, 5 В, 12 В. Мощности, потр

Системные аспекты надежности измерительного оборудования
Системные аспекты надежности измерительного оборудования. В соответствии с основными принципами системного подхода прогнозирование надежности оборудования уже на ранних стадиях разработки цифровых

Расчет надежности устройства
Расчет надежности устройства. Разрабатываемое устройство анализа и синтеза электрических сигналов на базе IBM PC представляет собой плату расширения стандартных функций ПЭВМ - функционально законче

Описание конструкции устройства
Описание конструкции устройства. Устройство выполнено на печатной плате по размерам, устанавливаемым для дополнительных плат ЭВМ. В пространстве конструкция фиксируется с помощью крепления к внутре

Определение трудоемкости создания устройства
Определение трудоемкости создания устройства. Определим трудоемкость рабочего проектирования по формуле Tн Тij Vg Kg 7.1 где Тij 3,7 - удельная величина трудоемкости, приходящаяся на один формат пр

Расчет затрат на проектирование устройства
Расчет затрат на проектирование устройства. Целью данного пункта является расчет затрат на этапе проектирования. Создание устройства проводилось в течение 3-х месяцев. Зпр Зм Ззп Знак

Расчет затрат на создание устройства
Расчет затрат на создание устройства. Целью данного пункта является расчет затрат на этапе создания изделия. В себестоимость создания устройства включаются 1 материальные затраты, Зм 2 зараб

Расчет расходов на эксплуатацию устройства
Расчет расходов на эксплуатацию устройства. При эксплуатации устройства предусматриваются следующие затраты 1 годовая заработная плата обслуживающего персонала 3600 грн. регламентные работы составл

Определение экономического эффекта от внедрения
Определение экономического эффекта от внедрения. Благодаря внедрению разработанного устройства происходит экономия времени работников, которые занимаются моделированием и математическим анализом ис

Ранжирование структурных элементов изделия
Ранжирование структурных элементов изделия. Для построения диаграммы Парето выполним ранжирование модулей, поставив на первое место материальный носитель наибольшей стоимости, затем из оставшихся и

Определение значимости функций и их относительной важности
Определение значимости функций и их относительной важности. Значимость функции - показатель роли функций нижестоящего уровня иерархии в удовлетворении целей пользователя объекта в определенной ситу

Определение затрат на реализацию функций
Определение затрат на реализацию функций. Затраты на реализацию функций находим по формуле SF SN aNF, 8.3 где SN - стоимость материального носителя aNF - вклад материального носителя в выполнение ф

Задачи в области охраны труда
Задачи в области охраны труда. Согласно Закону Украины Об охране труда, который принят Верховной Радой Украины 14 октября 1992 года и введен в действие с 24 октября 1992 года Охрана труда - это сис

Общая характеристика пожарной опасности электроустановок и радиоаппаратуры
Общая характеристика пожарной опасности электроустановок и радиоаппаратуры. Возникновению пожара способствует наличие на объекте горючего вещества, окислителя и источника воспламенения. В качестве

Причины возникновения пожаров в электронной аппаратуре
Причины возникновения пожаров в электронной аппаратуре. По данным статистики, от короткого замыкания в электрических сетях, машинах и аппаратах происходит в среднем 43,3 пожаров, от воспламенения г

Термическое действие токов короткого замыкания
Термическое действие токов короткого замыкания. Протекание по проводнику длительно допустимого тока связано с выделением тепла, Дж и количественно определяется по формуле , 9.1 где I - длительно до

Причины возникновения коротких замыканий
Причины возникновения коротких замыканий. Короткие замыкания возникают в результате нарушения изоляции токоведущих частей и внешних механических повреждений в электропроводниках, монтажных проводни

Профилактика коротких замыканий
Профилактика коротких замыканий. Наиболее действенным предупреждением К3 являются правильный выбор, монтаж и эксплуатация электрических сетей, РЭА, машин и электро-оборудования. Конструкция,

Перегрузки в электрических цепях
Перегрузки в электрических цепях. При прохождении тока по проводникам выделяющееся тепло нагревает их до температур, при которых усиливаются окислительные процессы и на проводах особенно в контактн

Расчет инженерного решения
Расчет инженерного решения. Разрабатываемое устройство питается от источника питания ЭВМ, который имеет встроенную защиту от перегрузки по току. При превышении током определенной величины, срабатыв

График кривой совокупного спроса
График кривой совокупного спроса. Принцип построения кривой AD аналогичен принципу, применяемому на микроуровне в выбранный момент времени для каждого уровня цен находится количество товаров, на ко

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги