Контроллерные сложно-функциональные блоки и их применение в составе СБИС класса «система-на-кристалле»
Диссертация
России к 2015 году будет существовать реальная и востребованная рынком государственных закупок возможность производства современной электронной компонентной базы. Одна из конкретных задач этих программ заключается в подготовке технической базы для внедрения на основной части России цифрового телевидения (ЦТВ) к 2015 году. Это подразумевает создание базовых блоков (в том числе СнК), обеспечивающих… Читать ещё >
Содержание
- СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
- ГЛАВА 1. СНК — СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ ^ПЕРСПЕКТИВЫ
- 1. 1. Системы на кристалле — современное состояние
- 1. 2. Маршрут проектирования СнК, программно-аппаратное проектирование
- 1. 3. Обзор номенклатуры современных 8-разрядных RISC-процессоров / микроконтроллеров. Сравнительный анализ характеристик
- 1. 4. Номенклатура существующих контроллерных СФ-блоков
- 1. 5. Способы повышения производительности при помощи различных структур
- 1. 6. Выводы и постановка задачи
- ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНТРОЛЛЕРНЫХ СФ-БЛОКОВ
- 2. 1. Методика проектирования программно-совместимых контроллерных СФблоков
- 2. 2. Структурный синтез процессорного СФ-блока методом маршрутизации выполнения набора реализуемых команд
- 2. 3. Проектирование моделей контроллерных СФ-блоков совместимых с
- ATMegal 28 ?(ATMegal 03)
- 2. 4. Структура и функционирование разработанных моделей Megal03 и Megal
- 2. 4. 1. Организация работы ядра
- 2. 4. 2. Реализация внутренней системной шины
- 2. 5. Программная модель контроллерных СФ-блоков
- 2. 5. 1. Общие сведения и карта памяти
- 2. 5. 2. Регистры управления и состояния, прерывания
- 2. 5. 3. Периферийные блоки
- 2. 5. 4. Система команд и выполнение инструкций в тактах
- 2. 6. Выводы по главе 2
- 2. 4. Структура и функционирование разработанных моделей Megal03 и Megal
- ГЛАВА 3. ПАРАМЕТРИЗОВАННАЯ МОДЕЛЬ MEGA128C, ПРИМЕНЕНИЕ КОНТРОЛЛЕРНЫХ СФ-БЛОКОВ И ИХ ВЕРИФИКАЦИЯ
- 3. 1. Анализ зависимости реализации ядра от его конфигурации
- 3. 2. Методика проектирования систем-на-кристалле (СнК) с гибридной реализацией алгоритмов на базе моделей микроконтроллеров Mega 103 и
- Mega
- 3. 3. Перспективные направления расширения возможностей интегрирования контроллерных СФ-блоков в СнК
- 3. 4. Методика верификации контроллерных СФ-блоков
- 3. 5. Выводы по главе 3
- ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ КОНТРОЛЛЕРНЫХ СФ-БЛОКОВ И ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК
- 4. 1. Реализация и тестирование СФ-блоков на ПЛИС
- 4. 2. Предварительная оценка параметров СБИС
- 4. 3. Управляющий контроллер для универсальной СБИС цифровой обработки в оптикоэлектронных системах
- 4. 4. Тестовый стенд для верификации образцов управляющей СБИС
- 4. 5. Блок управления универсальным декодером ЦТВ стандарта DVB-T
- 4. 6. Поддержка стандартных и специализированных средств программирования, программная реализация интерфейсов
- 4. 7. Выводы по главе 4
Список литературы
- Федеральная целевая программа «Национальная технологическая база» на 2007 2011 годы. — Постановление Правительства РФ от 29 января 2007 г. № 54.
- Концепция федеральной целевой программы «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники» на 2008 2015 годы. — Распоряжение Правительства РФ от 23 июля 2007 г. № 972-р.
- Федеральная целевая программа «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники» на 2008 2015 годы. — Постановление Правительства РФ от 26 ноября 2007 г. № 809.
- Р. Пахолков, В. Мозолевский Современная система-на-кристалле основа успешного продукта. — http://www.promwad.com/library/system-on-chip-basis-successful-product-ru.html
- В.Г. Немудрое, Г. Мартин Системы-на-кристалле. Проектирование и развитие. Техносфера, 2004. — 216с.
- А.В. Бухтеев, В. Г. Немудрое Системы на кристалле. Новые тенденции // Электроника: Наука, Технология, Бизнес — 3/2004. — с.52−56.
- М. Бадин, Д. Воронков, А. Руткевич, М. Сеченко, В. Стешенко, Г. Шишкин Платформенный принцип проектирования СБИС и ПЛИС. Часть 1 // Электронные компоненты, № 1, 2008. — с. 17−22.
- М. Бадин, Д. Воронков, А. Руткевич, М. Сеченко, В. Стешенко, Г. Шишкин Платформенный принцип проектирования СБИС и ПЛИС. Часть 2 // Электронные компоненты, № 3, 2008. с.130−135.
- V. Madisetti, С. Arpnikanondt A platform-centric approach to system-on-chip (SoC) design // Springer Science + Business Media, Inc., 2005. — 205c.
- А. Попович Применение технологии разработки систем на кристалле на платформе ПЛИС // Компоненты и технологии № 4, 2004.
- N. S. Voros, К. Masselos System Level Design of Reconfigurable Systems-on-Chip// Springer, 2005.-231c. ' ,
- IP-cores http://ru.wikipedia.org/wiki/IP-cores
- A.B. Бухтеев Методы и средства проектирования систем на кристалле // Chip News, № 4- 2003. с.4−14.
- Н. Д. Евтушенко, В. Г. Немудрое, И. А. Сырцов Методология проектирования систем на кристалле. Основные принципы, методы, программные средства// Электроника, № 3, 2003.
- В, Стешенко, А. Руткевич, Е. Гладкова, Г. Шишкин,^ Д. Воронков Проекiтирование СБИС типа «система на кристалле». Маршрут проектирования. Синтез схемы. Часть 1 // Электронные компоненты, № 1, 2009.' с. 1421.
- В. Стеьиенко, Руткевич А. Опыт разработки СБИС типа СнК на основе встроенных микропроцессорных ядер // Компоненты и технологии, 2008, № 10. с.66−71.
- Ж. М. Рабаи, А. Чандракасан, Б. Николич Цифровые интегральные схемы. Методология проектирования. -Вильяме, 2007 г. 912с.
- Architecture Platforms http://www.atmel.com/products/asic/designJlow.asp
- С. Заводское, А. Руткевич, М. Синельникова, В. Стешенко, Г. Шишкин ПЛИС и СБИС в системах ЦОС: интеграция функций, аппаратные платформы и сопряженное проектирование // ChipNews, 2008, № 2. с.31−35.
- В. Neifert Accelerated IP Model Development. http://www.design-reuse.com, 2007.
- Y. Aoudni, K. Loukil, G. Gogniat, J.L. Philippe, M. ./Шб/Mapping SoC architecture Solutions for an Application based on PACM Model // Industrial Electronics, 2006 IEEE International Symposium on, Volume 4, 2006. c.3287−3292.
- A. Yassine IP Processor Core Platform Selection According to SoC Architecture: a case study. http://www.design-reuse.com, 2005.
- A. Chandrakasan, W. J. Bowhill, F. Fox Design of High-Performance Microprocessor Circuits. Wiley-IEEE Press, 2000. — 584c.
- Г. Г. Казённое Основы проектирования интегральных схем и систем. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. — 295с.
- Complex instruction set computing http://en.wi1dpedia.org/wiki/ComplexInstructionSetComputer
- С. Богуш, М. Дябин, И. Панкратов Микроконтроллер В41: система-на-кристалле для портативных радиоустройств // Электронные компоненты, № 3, 2006. с.55−58.
- В. Б. Бродин, И. И. Шагурин Микроконтроллеры: архитектура, программирование, интерфейс. -М.: ЭКОМ, 1999. 400с.
- B.C. Яценков Микроконтроллеры Microchip. — М.: Горячая линия Телеком, 2002. — 296с.
- И. Кривченко Микроконтроллеры общего назначения для встраиваемых приложений производства. Atmel Corp. // Электронные компоненты. -2002, № 5, с.69−73.
- Е.К. Александров, Р. И. Грушвицкий, М. С. Куприянов и др. Микропроцессорные системы. СПб.: Политехника, 2002. — 935с.35: И. Кривченко, Е. Ламберт AVR-микроконтроллеры: семь ярких лет-становления. Часть 1. // Компоненты и технологии. — 2004, № 1, с.69−73.
- И. Кривченко, Е. Ламберт, Р. Золотухо AVR-микроконтроллеры: семь ярких лет становления. Часть 2. // Компоненты и технологии. 2004, № 2, с.120−12.
- A.B. Евстифеев Микроконтроллеры- AVR семейств Tiny и Mega фирмы ATMEL. Додэка-ХХГ. — 2004.
- С. Гаврилюк Микроконтроллеры в России: вчера, сегодня, завтра. // Компоненты и технологии. 2000, № 3, с.22−26. 4
- А. Емелин Микроконтроллеры с архитектурой MCS51 // Электронные компоненты. 2002, № 4, с. 33−37.
- А. Щукин, А. Максимов, В. Воробьев Микроконтроллеры фирмы Intel. // Электронные компоненты. 2002, № 5, с. 55−57.
- В.В. Нерода, В. Э. Турбинский, Е. Л. Шлыков Однокристальные микроЭВМ MCS-51. Архитектура. -М.: Диджитал Компоненте., 1995. 164с.
- И.И. Шагурин, М. О. Мокрецов Семейство 8-разрядных микроконтроллеров, 68НС08/908 фирмы Motorola. // Электронные- компоненты. -2003, № 7, с.79−84.
- Т.В: Ремизевич Микроконтроллеры для встраиваемых- приложений: от общих подходов к семействам НС05 и НС08 фирмы Motorola. — M.: ДО-ДЭКА. — 2000. — 272с.
- И:И. Шагурин Современные микроконтроллеры и микропроцессоры Motorola. M.: Горячая линия — Телеком, 2004. — 952с.
- М. Предко Руководство по микроконтроллерам. Том 1 // Пер. с англ. под ред. И. И. Шагурина и С. Б. Лужанского М.: Постмаркет, 2001. — 416с.
- М. Предко Руководство по микроконтроллерам. Том 2 // Пер. с англ. под ред. И. И. Шагурина и С. Б. Лужанского — М.: Постмаркет, 2001. — 488с.
- В.Б. Бродин, A.B. Калинин Системы на микроконтроллерах и БИС программируемой логики // М.: ЭКОМ, 2002. 400с.
- Microcontroller ENGINEERING REVIEW // Maxim Integrated Products, Inc.
- Сайт ARM The Architecture For The Digital World: http://www.arm.com
- Сайт FPGA and CPLD Solutions from Xilinx, Inc.: http://www.xilinx.com'
- MicroBlaze Processor Reference Guide Embedded Development Kit EDK 10.li.
- В. Зотов MicroBlaze семейство тридцатидвухразрядных микропроцессорных ядер, реализуемых на основе ПЛИС фирмы Xilinx // Компоненты и технологии № 9, 2003.
- В. Зотов Создание проекта микропроцессорной системы на основе ядра MicroBlaze, реализуемой в ПЛИС семейств FPGA фирмы Xilinx // Компоненты и технологии № 6, 2004.
- PicoBlaze 8-bit Embedded Microcontroller User Guide.
- И. Каршенбойм Микроконтроллер для встроенного применения NIOS. Часть 1. Регистры и доступ к данным // Компоненты и технологии № 8, 2002.-с. 106−110.
- И. Каршенбойм Микроконтроллер для встроенного применения" NIOS. Часть 2. Команды перехода, исключения, конвейер и команды, определяемые пользователем // Компоненты и технологии № 9, 2002. — с.60−65.
- Сайт FPGA CPLD and ASIC from Altera: http://www.altera.com
- Сайт Tensilica Tensilica: Customizable Processor Cores for the Dataplane: http://www. tensilica. com
- Steve Leibson Designing SOCs with configured cores: unleashing the Tensilica Xtensa and’Diamond cores // 2006. — 320c.
- Сайт Design And Reuse, The Web’s System-On-Chip Design Resource IP, Core, System-On-Chip: http://www.design-reuse.com
- Сайт 32 and 64-bit Cores MIPS Technologies — MIPS Everywhere — MIPS Technologies: http://www.mips.com/products/cores/32−64-bit-cores/
- Сайт Virage Logic | Products & Solutions | Configurable Cores | Overview: http://www. viragelogic. com/render/content. asp? pageid=z843
- Сайт IP Cores product list from CAST, Inc.: http://www.cast-inc.com/ip-cores/index. html
- И.И. Шагурин, В. О. Канышев, А. А. Родионов Применение IP-библиотек для проектирования СнК // Электронные компоненты. 2009. № 1. с.22−25.
- Leon3 Processor Aeroflex Gaislerwww.gaisler. com/cms/index.php?option=comcontent&task=view&id=13&Ite mid=53
- Сайт Home: OpenCores: http://www.opencores.org
- И. Шагурин, В. Шалтырёв, А. Волов «Большие» FPGA как элементная база для реализации систем на кристалле. // Электронные компоненты, № 5, 2006, с.83−88.
- Р. Несс Ежегодное исследование рынка встраиваемых систем. // Электронные компоненты, 2007, № 11, с.69−77.
- I. Ferguson Architectural-design consideration for implementing hardware acceleration // EDN 29.09.2005 — c.83−86.
- M. T. Trader How to calculate CPU utilization http://www.embedded.com/columns/technicalinsights/23 900 614?requestid=l 80 843
- И. Каршенбойм Микропроцессор своими руками 2. Битовый процессор. Части 1,2 // Электронные компоненты, № 6,8, 2003.
- И. Каршенбойм Микропроцессор своими руками 3. Ассемблер и софт симулятор. Части 1,2 // Электронные компоненты, № 3,4, 2006.
- И. Каршенбойм Микропроцессор своими руками 4. Как отладить встроенный в FPGA микроконтроллер. Части 1,2,3 // Электронные компонент-ты, № 9,10,11, 2006.
- И. Каршенбойм Микропроцессор своими руками 5. По поводу начала проекта встроенного в FPGA-микроконтроллера. Части 1,2,3,4 // Электронные компоненты, № 4,5,6,7, 2007.
- И. Каршенбойм Микропроцессор своими руками. Части 1−2 // Электронные компоненты, № 6−7, 2002.
- A.B. Rey A very simple 8-bit RISC processor forFPGA // Polytechnic University of Cartagena, 2006.
- A.B. Лебедев, И. И. Шагурин Методика функционального тестирования СБИС микроконтроллеров и микропроцессоров при проведении радиационных испытаний.//Инженернаядфизика- 2008, № 2,с. 49−55:
- М- Keating, P. Bricaiid Reuse Methodology Manual, for System-on-a-Chip Designs // Springer, 3rd edition,(June 30, 2002) 292 pages:
- Virtex 4 LC Development Board User Guide // Memec.
- Virtex 4 LC Development Board — Schematics // Memec.89: Virtex 4 FPGA User Guide//Xilinx.
- В.Ю. Зотов Проектирование цифровых устройств на основе ПЛИС фирмы XILINX в САПР WebPack ISE. М.: Горячая линия — Телеком. 2003. — 624с.
- С. Дуглас Особенности архитектуры нового семейства ПЛИС Virtex-5 // Электронные компоненты, № 4, 2007. с.105−108.
- Б. Коноплев, А. Ковалев, А. Будяков Комплект СФ-блоков для систем обработки и криптозащиты цифровых сигналов // Электронные компоненты, № 2, 2007. с.47−54.
- И. Корнеев, В. Немудрое, В. Полъщикое, О. Лагутин Специализированная СБИС типа «система на кристалле» основа цифрового навигационного приемника Глонасс/GPS // Электронные компоненты, № 46 2007. — с.81−85.
- AMBA Specification (Rev 2.0) // ARM Limited. 1999. — 230c.
- E.A. Суворова, Ю. Е. Шейнин Проектирование цифровых систем на VHDL. СПб.: БХВ-Петербург, 2003. — 576с.96. AHB-Lite Overview.
- WISHBONE System-on-Chip (SoC) Interconnection Architecture for Portable IP Cores // OpenCores.
- CoreConnect Bus Architecture // IBM Microelectronics.
- С. Дханани Маршрут проектирования систем видеоизображения на базе ПЛИС // Электронные компоненты, № 1, 2008. с.43−46.
- Д. Катц, Р. Джентайл Фундаментальные основы обработки видеоизображения. Часть 1 // Электронные компоненты, № 2, 2008. — с.32−39.
- Д. Катц, Р. Джентайл Фундаментальные основы обработки видеоизображения. Часть 2 // Электронные компоненты, № 3, 2008. с. 106−111.
- Перечень стандартов DVB. http://www.dvb.org/technology/standards/
- Т. До Проектирование беспроводных систем цифрового вещания с использованием универсальных ПЛИС // Электронные компоненты, № 4,2008. с.64−67.
- A.A. Родионов, И. И. Шагурин Контроллерные СФ-блоки для реализации функций управления в СБИС // Известия высших учебных заведений. Электроника. -МИЭТ, 2009, № 1 (75). С.59−66.
- Atmel Megal28 Specification.
- Atmel Megal03 Specification.111. if. Каршенбойм JTAG-тестирование. Части 1−4 I ! Современная электроника, № 2−5, 2007.
- И. Каршенбойм Виртуальные кнопки и светодиоды, или неизвестное обо всем известном JTAG-сканировании // Компоненты и технологии, 2005, № 6. с.56−61.
- AVRISP mkll User Guide // Atmel.