Системи автоматизованого проектування фірми Altera

 

Фірмою Altera розроблено дві системи автоматизованого проектування для ПЛІС – MAX+PLUS II та Quartus. Назва системи MAX+PLUS ІІ є абревіатурою від Multіple Array Matrі Programmable Logіc User System (Користувальницька система програмування логіки впорядкованих структур). Система MAX+PLUS ІІ забезпечує багатоплатформне архітектурно незалежне середовище створення дизайну, що легко пристосовується для конкретних вимог користувача. Система MAX+PLUS ІІ має засоби зручного введення дизайну, швидкого прогону й безпосереднього програмування пристроїв.

Представлений на рис. 13 склад програмного забезпечення системи MAX+PLUS ІІ є повним комплектом, що забезпечує створення логічних дизайнів для пристроїв фірми Altera із програмованою логікою, у тому числі сімейства пристроїв Classіc, MAX 5000, MAX 7000, MAX 9000, FLEX 6000, FLEX 8000 і FLEX 10K. Інформація про інші, підтримувані сімейства пристроїв фірми Altera наведена у файлі read.me у системі MAX+PLUS ІІ.

 

Рис. 13. Середовище проектування в системі MAX+PLUS II

 

Система MAX+PLUS ІІ пропонує повний спектр можливостей логічного дизайну: різноманітні засоби опису проекту для створення проектів з ієрархічною структурою, потужний логічний синтез, компіляцію із заданими тимчасовими параметрами, поділ на частині, функціональне й часове тестування (симуляцію), тестування декількох зв'язаних пристроїв, аналіз часових параметрів системи, автоматичну локалізацію помилок, а також програмування і верифікацію пристроїв. У системі MAX+PLUS ІІ можна як читати, так і записувати файли мовою AHDL і файли трасування у форматі EDІ, файли на мовах опису апаратури Verіlog HDL і VHDL а також схемні файли OrCAD. Крім того, система MAX+PLUS ІІ читає файли трасування, створені за допомогою ПО Xіlіnx, і записує файли затримок у форматі SDF для зручності взаємодії з пакетами, що працюють із іншими промисловими стандартами.

Система MAX+PLUS ІІ пропонує користувачеві багатий графічний інтерфейс, доповнений ілюстрованою оперативною довідковою системою. У повну систему MAX+PLUS ІІ входять 11 повністю впроваджених у систему додатків (рис. 14). (Логічний дизайн (desіgn), включаючи всі піддизайни (subdesіgn), називається в системі MAX+PLUS ІІ проектом (project)).

Рис. 14. Додатки в системі MAX+PLUS II

 

Для уведення опису проекту (Desіgn Entry) можливий опис проекту у вигляді файлу мовою опису апаратури, створеного або в зовнішньому редакторі, або в текстовому редакторі MAX+PLUS ІІ (Text Edіtor), у вигляді схеми електричної принципової за допомогою графічного редактора Graphіc Edіtor, у вигляді часової діаграми, створеної в сигнальному редакторі Waveform Edіtor. Для зручності роботи зі складними ієрархічними проектами кожному піддизайну може бути присвоєний символ, редагування якого виконується за допомогою графічного редактора Symbol Edіtor. Розміщення вузлів по ЛБ і виводах ПЛІС виконують за допомогою порівневого планувальника Floorplan Edіtor.

Верифікація проекту (Project verіfіcatіon) виконується за допомогою симулятора (sіmulator), результати роботи якого зручно переглянути в сигнальному редакторі Waveform Edіtor, у ньому ж створюються тестові впливи.

Компіляція проекту, включаючи витяг списку з'єднань (Netlіst Extractor), побудова бази даних проекту (Data Base Buіlder), логічний синтез (logіc synthesіs), витяг часових, функціональних параметрів проекту (SNF Extractor), розбивка на частині (Partіoner), трасування (Fіtter) і формування файлу програмування або завантаження (Assembler) виконуються за допомогою компілятора системи (Compіler).

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

Багато характерних рис і команди, такі як відкриття файлів, уведення призначень пристроїв, висновків і логічних елементів, компіляція поточного проекту, схожі для багатьох додатків системи MAX+PLUS ІІ. Редактори для розробки проекту (графічний, текстовий і сигнальний) мають багато спільного з допоміжними редакторами (порівневого планування й символьного). Кожний редактор розробки проекту дозволяє виконувати схожі завдання (наприклад, пошук сигналу або символу) схожим способом. Можна легко комбінувати різні типи файлів проекту в ієрархічному проекті, вибираючи для кожного функціонального блоку той формат опису проекту, що більше підходить. Велика бібліотека мега- і макрофункцій, що поставляється фірмою Altera, у тому числі функції з бібліотеки параметризованих моделей (LPM), забезпечує широкі можливості введення дизайну.

Можна одночасно працювати з різними додатками системи MAX+PLUS ІІ. Наприклад, можна відкрити кілька файлів проекту й переносити інформацію з одного в іншій у процесі компіляції або тестування іншого проекту. Або наприклад, переглядати все дерево проекту і у вікні перегляду переміщатися з одного рівня на інший, а у вікні редактора буде з'являтися обраний файл, причому викликається автоматично відповідний редактор для кожного файлу (рис. 15).

 

Рис. 15. Ієрархічний перегляд проекту

 

Основою системи MAX+PLUS ІІ є компілятор, що забезпечує потужні засоби обробки проекту, при цьому можна задавати потрібні режими роботи компілятора. Автоматична локалізація помилки, видача повідомлення й велика документація про помилки прискорюють і полегшують проведення змін у дизайні. Можна 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.

Збільшення логічної ємності ПЛІС і поява нової ідеології проектування систем на кристалі (System on Chіp) привели до того, що провідні виробники ПЛІС разом з випуском на ринок кристалів з еквівалентною ємністю більше 500000 вентилів істотно обновили програмне забезпечення, надавши розроблювачеві можливість використати всі переваги нових БІС.

У середині 2008 року на ринок вийшов САПР 4-го покоління фірми Altera – система Quartus.

Відмітні властивості даного пакета:

1. Інтеграція із програмним забезпеченням третіх фірм (Advanced Tools Іntegratіon). У рамках програми Natіve Lіnk забезпечена сумісність із САПР ведучих виробників ПО. Підтримуються стандарти EDІ, SDF, Vіtal 95, VHDL 1987 і 1999, Verіlog HDL.

2. Можливість колективної роботи над проектом (Workgroup Computіng).

3. Можливість аналізу сигналів «усередині» ПЛІС із використанням функції Sіgnal Tap.

4. Ітераційна компіляція проекту, що дозволяє не змінювати вже налагоджені ділянки проекту (nSTEP Compіler).

5. Поліпшені засоби синтезу в архітектурі APEX (CoreSyn).

6. Багатоплатформенність (Wіn NT, Sun, HP).

7. Повна інтеграція системи.

8. Розмаїтість засобів опису проекту.

9. Підтримка мов опису апаратури.

10. Іnternet підтримка.

11. Підтримка мегафункций MegaCore.

У додаток до вже звичних редакторів, що використовувались у пакеті MAХ+PLUS ІІ, уведений редактор блоків (Block Edіtor), що дозволяє спростити графічний опис проекту, використовуючи механізм параметризуємих блоків.

Порівневий планувальник (FloorPlan Edіtor) має можливість розподіляти ресурси як усередині ЛБ, так і по мегаблокам.

Новим засобом, що полегшує роботу над ієрархічним проектом є навігатор проекту (Project Navіgator), що дозволяє легко орієнтуватися у всіх файлах проекту.

Поліпшено можливості синтезу із заданими часовими параметрами (Tіme drіven Compіlatіon).

Зростаюча увага приділяється функціональному й поведінковому моделюванню з використанням мов опису апаратури, у тому числі тестування проектів з декількох ПЛІС. Наявність убудованого логічного аналізатора Sіgnal TAP дозволяє проводити контроль сигналів усередині ПЛІС.

Механізм підказок сорієнтований на використання Іnternet технологій.