Микропроцессорные системы - Александров Е.К.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка):
аналоговых компаратора, коммутационные линии, 8-разрядный ЦАП, память
конфигурации и средства ее загрузки (JTAG контроллер).
Схема ispPACIO отличается от уже рассмотренной наличием только четырех
программируемых РАС-блоков.
823
ПРОГРАММИРУЕМАЯ ЛОГИКА И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ В МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМАХ
Рис. 7.38. Структура микросхемы ispPAC20 фирмы "Lattice Semiconductor"
Точностные возможности макроячеек микросхем ispPAC достаточно далеки от
предельных для аналоговой техники, но могут считаться удовлетворительными
для немалого числа практически реализуемых устройств. Общее представление
об этих точностных возможностях дают следующие цифры. Приведенный ко
входу температурный дрейф макроячейки составляет 50 мкВ/град., диапазон
изменения выходного напряжения на отдельном выходе микросхемы 3-4 В при
сопротивлении нагрузки между дифференциальными выходами 300 Ом. Для
выходных напряжений АЦП достижимо полное использование напряжения питания
5 В, при этом значение единицы младшего разряда 1,25 мВ. Эксплуатационный
диапазон температур микросхемы - от -40 до +85 °С. Если алгоритм работы
конкретного устройства допускает наличие пауз в процессе его
функционирования, то можно проводить периодическую автокалибровку
характеристик блоков, длительность которой 100 мс. Автокалибровка
гарантирует дифференциальное напряжение смещения нуля в 1 мВ.
Типовые значения коэффициента гармоникдля дифференциального выхода при
единичном усилении -88 дб на 10 кГц и -67 дб на 100 кГц, а при
коэффициенте усиления 10 соответственно -72 дб и -61 дб.
Максимальная погрешность установки коэффициента усиления макроячейки
составляет 4 %.
Погрешность установки частоты полюса в схеме активного фильтра не более 5
%. Время установления выходного напряжения ЦАП с погрешностью в 0,1 % -
не более 6 мкс, дифференциальная нелинейность ЦАП - не более значения
единицы младшего разряда. Типовое время переключения компаратора при
напряжении перепада 10 мВ составляет 750 не.
Типовой входной ток макроячейки - 3 пА, максимальные токи потребления
микросхем - приблизительно 20 мА.
Число циклов стирания-перепрограммирования - не менее 10 000.
Программное обеспечение фирмы "Lattice Semiconductor" под названием РАС-
Designer ориентировано на использование в PC-совместимых компьютерах с ОС
Windows. САПР позволяет вводить информацию о проекте, моделировать
функционирование схем, компилировать проекты и загружать результаты
компиляции в память конфигурации БИС.
ГЛАВА8 ПРОЕКТИРОВАНИЕ МПС
8.1. МЕТОДИКА И СРЕДСТВА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
8.1.1. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Проектирование - разработка технической документации, позволяющей
изготовить устройство с заданным функционированием, с заданными
свойствами и в заданных условиях.
В основе стратегии проектирования лежит функциональная декомпозиция. Для
системы в целом и ее блоков используется концепция "черного ящика". Для
"черного ящика" разрабатывается функциональная спецификация, включающая
внешнее описание блока (входы и выходы) и внутреннее описание - функцию
или алгоритм работы: F = Ф(Х, t), где X-вектор входных величин, F-вектор
выходных величин, t- время. При декомпозиции функция Ф разбивается на
более простые функции Ф-Фк, между которыми должны быть установлены
определенные связи, соответствующие принятому алгоритму реализации
функции Ф. Переход от функции к структуре - синтез.
Синтез неоднозначен. Выбор наилучшего варианта осуществляется по
результатам анализа, когда проверяется правильность работы и некоторые
показатели, характеризующие устройство.
Декомпозиция функций блоков выполняется до тех пор, пока не получатся
типовые функции, каждая из которых может быть реализована элементами
выбранного уровня иерархии.
Процесс проектирования - многоуровневый, многошаговый и итерационный, с
возвратами назад и пересмотром ранее принятых решений.
Последовательная декомпозиция проекта на отдельные фрагменты (с
определением функций каждого фрагмента и его интерфейса) не зависит от
иерархического уровня проектирования и характерна для разработки широкого
класса цифровых устройств, начиная от устройства целиком и кончая
проектированием отдельных БИС/СБИС. Такая методология проектирования
отображает процесс проектирования "сверху - вниз": от технического
задания до электрических схем, файлов прошивки ПЗУ и конфигурации
программируемых приборов, а также конструкции устройства в целом.
Другая последовательность, соответствующая методологии "снизу - вверх",
предусматривает объединение простейших модулей в более сложную структуру
до тех пор, пока, в конце концов, не будет создан конечный проект.
Исходные модули - это решения, созданные проектировщиком на более ранних
этапах работы или в ходе работ над другими проектами или доступные
проектировщику и входящие в состав имеющихся библиотек САПР.
Современным условиям проектирования, когда создаются сложные проекты с
привлечением большого числа разработчиков, больше соответствует
