Описание пакета моделирования MAX+PLUS II

Сейчас широко известны САПР схемотехнического моделирования и проектирования такие как: ORCAD 9.0, ACCEL EDA, DESIGNLAB, PCAD, Electronics Workbench, MICRO-CAP V. Все эти пакеты довольно широко известны и не требуют описания, однако при разработке данного дипломного проекта применялся САПР MAX+PLUS II, на котором следует остановиться более подробно.

До последнего времени MAX+PLUS II являлся единственной системой проектирования устройств на ПЛИС фирмы Altera /17/. Только в 1999 году появилась система проектирования нового поколения Quartus, предназначенная для разработки устройств на ПЛИС семейства АРЕХ20К /17/. Программное обеспечение системы MAX+PLUS II, представляющее собой единое целое, обеспечивает управление пользователя средой логического проектирования и помогает достичь максимальной эффективности и производительности. Все пакеты работают как на платформе IBМ PC, так и на платформах SUN, IBM RISC/6000 и НР9ООО.

MAX+PLUS II является бесплатной САПР программой. Его можно «скачать» с сайта (www.altera.com) или получить на CD «Altera Digital Library», на котором содержится также и полный набор документации по архитектуре и применению ПЛИС.

Во время инсталляции системы MAX+PLUS II создаются два каталога: maxplus2 и max2work. Каталог maxplus2 содержит системное ПО и файлы данных и разбит на подкаталоги. Каталог max2work содержит файлы обучающей программы и примеров.

Название системы MAX+PLUS II является аббревиатурой от Multiple Array Matrix Programmable Logic User System (Пользовательская система программирования логики упорядоченных структур). Система MAX+PLUS II разработана фирмой Altera и обеспечивает многоплатформенную архитектурно независимую среду создания проекта, легко приспосабливаемую для конкретных требований пользователя /17/. Система MAX+PLUS II имеет средства удобного ввода проекта, быстрого прогона и непосредственного программирования устройств.

На рисунке 8.4 представлен полный состав ПО системы MAX+PLUS II, обеспечивающий создание логических проектов для устройств фирмы Altera с программируемой логикой, в том числе семейства устройств Classic, МАХ3000А, MAX5000, МАХ7000, МАХ9000, FLEX6000, FLEX8000 и FLEX10K /17/.

Рисунок 8.4 — Среда проектирования САПР MAX+PLUS II.

Система MAX+PLUS II предлагает полный спектр возможностей логического дизайна: разнообразные средства описания проектов с иерархической структурой, мощный логический синтез, компиляцию с заданными временными параметрами, разделение на части, функциональное и временное тестирование (симуляцию), тестирование нескольких связанных устройств, анализ временных параметров системы, автоматическую локализацию ошибок, а также программирование и верификацию устройств. В системе MAX+PLUS II можно как читать, так и записывать файлы на языке AHDL, файлы на языках описания аппаратуры Verilog HDL и VHDL, а также схемные файлы OrCAD.

Возможно описание проекта в виде файла на языке описания аппаратуры, созданного либо во внешнем редакторе, либо в текстовом редакторе MAX+PLUS II Text Editor, в виде схемы электрической принципиальной с помощью графического редактора Graphic Editor, в виде временной диаграммы, созданной, а сигнальном редакторе Waveform Editor. Для удобства работы со сложными иерархическими проектами каждому подпроекта может быть сопоставлен символ, редактирование которого производится с помощью графического редактора Symbol Editor. Размещение узлов по ЛБ и выводам ПЛИС выполняют с помощью поуровневого планировщика Floorplan Editor.

Верификация проекта (Project verification) выполняется с помощью симулятора (simulator), результаты работы которого удобно просмотреть в сигнальном редакторе Waveform Editor /17/. Тестовые воздействия создаются также в сигнальном редакторе.

Компиляция проекта, включая извлечение списка соединений (Netlist Extractor), построение базы данных проекта (Data Base Builder), логический синтез (logic synthesis), извлечение временных, функциональных параметров проекта (SNP Extractor), разбиение на части (Partioner), трассировка (Fitter) и формирование файла программирования или загрузки (Assembler) выполняются с помощью компилятора системы (Compiler) /17/.

Непосредственно программирование или загрузка конфигурации устройств с использованием соответствующего аппаратного обеспечения выполняется с использованием модуля программатора (Programmer);

Фирмой Altera поставляется также большая библиотека мегаи макрофункций, в том числе функции из библиотеки параметризованных моделей (LPM), что обеспечивает широкие возможности проектирования.

Основой системы MAX+PLUS II является компилятор, обеспечивающий мощные средства обработки проекта, при этом можно задавать нужные режимы работы компилятора.

Процедуру разработки нового проекта (project) от концепции до завершения можно упрощенно представить следующим образом:

создание нового файла (design file) проекта или иерархической структуры нескольких файлов проекта с использованием различных редакторов разработки проекта в системе MAX+PLUS II, т. е. графического, текстового и сигнального редакторов;

задание имени файла проекта верхнего уровня (Top of hierarchy) в качестве имени проекта (Project name);

назначение семейства ПЛИС для реализации проекта (пользователь может сам назначить конкретное устройство или предоставить это компилятору);

открытие окна компилятора (Compiler) и его запуск;

в случае успешной компиляции возможно тестирование и временной анализ (окно Timing Analyzer);

для проведения тестирования нужно сначала создать тестовый вектор в файле канала тестирования (.scf), пользуясь сигнальным редактором или в файле вектора (.vec), пользуясь текстовым редактором;

программирование или загрузка конфигурации выполняется путем запуска модуля программатора (Programmer) с последующей вставкой устройства в программирующий адаптер программатора MPU (Master Programming Unit) или с помощью подключения устройств MasterBlaster, BitBlaster, ByteBlaster к устройству, программируемому в системе /17/.