Схемотехника / Учебники и методички / YAKUNIN3
.pdfВспомогательные файлы
Вспомогательные файлы - это файлы, связанные с проектом MAX+PLUS II, но не являющиеся частью дерева иерархии проекта. Большинство вспомогательных файлов не содержат схемной логики. Некоторые из этих файлов создаются автоматически приложениями MAX+PLUS II, другие создает сам пользователь. Примерами вспомогательных файлов являются файлы назначений и конфигурации (.acf), файлы примитивов (.sym), файлы отчетов (.rpt) и файлы векторов (.vec).
Проект
Проект состоит из всех файлов в иерархии разработки, включая вспомогательные файлы ввода и вывода. Именем проекта является имя файла самого высокого уровня в иерархии проекта, без расширения. MAX+PLUS II производит компиляцию, анализ времён и программирование только для одного проекта, хотя можно редактировать файлы, принадлежащие разным проектам. Например, пока компилируется проект project1, можно отредактировать файл TDF, который является частью проекта project2, а затем сохранить его на диске. Однако если необходимо его скомпилировать, следует сначала назначить имя проекта project2.
Каждый проект должен находиться в отдельном подкаталоге рабочего каталога MAX+PLUS II - \MAX2work. (на рабочих станциях Unix этот каталог является подкаталогом в каталоге /usr).
Справочная система
Справочная система MAX+PLUS II предоставляет полную и своевременную документацию по пакету MAX+PLUS II. Справочная система учит всему, что необходимо знать об основных возможностях каждого приложения MAX+PLUS II, командах, процедурах и сообщениях приложений MAX+PLUS II, а также о примитивах, мегафункциях и макрофункциях, о языках AHDL, VHDL и Verilog HDL. Справочная система также содержит информацию об устройствах и адаптерах фирмы Altera.
Строка меню каждого приложения MAX+PLUS II обеспечивает доступ к меню справочной информации Help, показанной на рис.6.
Начало проектирования
Всё необходимое для создания схем легко найти в MAX+PLUS II. Набор стандартных логических функций, имеющийся в пакете MAX+PLUS II, таких как примитивы, мегафункции, LPM-функции и макрофункции (устаревшие), ускоряет процесс разработки. Пакет также содержит набор базовых и усовершенствованных функций редактирования, которые облегчают проектирование и отладку.
MAX+PLUS II имеет в своем составе три редактора: графический редактор, текстовый редактор и редактор временных диаграмм. Дополнительно имеются два вспомогательных редактора: редактор топологии и редактор примитивов, облегчающих процесс проектирования.
11
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Рис.6. Меню справки MAX+LUS II
MAX+PLUS II поддерживает следующие методы проектирования схемы:
•проектирование схемы с помощью графического редактора (Graphic Editor). Можно также открывать, редактировать и сохранять на диске файлы, созданные с помощью редактора схем OrCad. (OrCad Draft schematic Editor);
•проектирование с помощью языков Altera Hardware Description Language (AHDL), VHDL и Verilog HDL в
текстовом редакторе (Text Editor) MAX+PLUS II или другом стандартном текстовом редакторе;
•проектирование с помощью временных диаграмм, которое осуществляется в редакторе временных диа-
грамм (Waveform Editor) MAX+PLUS II;
•импортирование в среду MAX+PLUS II файлов списков соединений EDIF (EDIF netlist Files) и Xilinx (Xilinx netlist Files), созданных сторонними стандартными средствами EDA;
•импортирование в среду MAX+PLUS II схемных файлов и текстовых файлов, созданных с помощью MAX+PLUS (DOS), а также файлов, созданных с помощью пакета фирмы Altera A+PLUS и SAM+PLUS;
•указание с помощью редактора топологии (Floorplan Editor) физических ресурсов, назначенных любому узлу или внешнему контакту в текущем проекте. Редактор топологии сохраняет назначение в файле SAM+PLUS
&Configuration File (файл назначений и конфигурации) (.acf). Этот файл содержит все типы ресурсов и соответствий, а также конфигурацию компилятора, симулятора и анализатора времен;
•использование при проектировании схемы отредактированных существующих или созданных с помощью редактора примитивов (Symbol Editor) графических примитивов. Графические примитивы, представляющие любой тип файла, могут быть сгенерированы автоматически в любом редакторе MAX+PLUS II.
В иерархическом проекте можно свободно совмещать на любом уровне иерархии следующие файлы: графического проектирования (Graphic Design Files - .gdf), текстового проектирования (Text Design Files - .tdf),
файлы языка VHDL (.vhd), файлы языка Verilog Design Files (.v), файлы EDIF Input Files (.edf), файлы OrCad
(.sch). Однако файлы временных диаграмм (Waveform Design Files - .wdf), файлы списка соединений Xilinx
12
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
(Xilinx Netlist Format Files - .xnf), конструкторские файлы Altera (Altera Design Files - .adf) и файлы конечных автоматов (State Machine Files - .smf) должны находиться либо на самом нижнем уровне иерархии проекта, либо быть единственными файлами в проекте (рис.7)
Рис.7. Методы разработки в MAX+PLUS II
Общие особенности проектирования MAX+PLUS II
Все приложения MAX+PLUS II позволяют создавать, изменять и удалять типы ресурсов, устройства и параметры, влияющие на процесс компиляции проекта, включая синтез логики проекта, разбиение и разводку, с помощью команд меню Assign (Назначить), показанных на рис.8. Можно указывать назначения для текущего проекта, несмотря на то, открыт ли конструкторский файл или окно приложения.
13
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Рис.8. Меню «Assign» (назначить) MAX+PLUS II
Следующие функции являются общими для всех приложений MAX+PLUS II:
•назначения ресурсов, устройств и имён;
•настройка устройства проекта;
•настройка параметров проекта;
•временные параметры проекта;
•синтез логики проекта.
Графический редактор
Графический редактор MAX+PLUS II, показанный на рис.9, имеет среду WhatYouSeeIsWhatYouGet (что видишь то и получаешь). Новое окно можно открыть с помощью команды New меню File графического редактора либо, если ни одно окно графического редактора еще не открыто, с помощью команды Graphic Editor меню
MAX+PLUS II.
Графический редактор - это мощная программа, которая позволяет быстро и легко вводить даже сложные элементы схем. Расширяемые библиотеки примитивов, мегафункций и макрофункций предоставляют базовые
14
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
блоки для построения схем, а возможность самостоятельной генерации примитивов позволяет строить собственные библиотеки.
Рис.9. Графический редактор MAX+PLUS II
Графические конструкторские файлы (Graphic Design File - .gdf) или схемные файлы OrCad (.sch), созданные при помощи графического редактора, могут включать любую комбинацию примитивов, мегафункций и макрофункций.
Графический редактор имеет следующие основные особенности:
•«умный» инструмент выбора объектов, показанный на рис.9, облегчает добавление в схему новых элементов. Этот инструмент позволяет перемещать и копировать элементы и вводить новые примитивы;
•примитивы соединены сигнальными линиями, которые называются узлами, либо шиной, представляющей множество логически сгруппированных узлов. Когда вы назначаете имя узлу, можно соединить его с другими узлами только при помощи имени;
•можно выбирать и редактировать множество объектов в прямоугольной области. Когда вы перемещаете выделенный фрагмент, все его связи сохраняются;
•можно просматривать примитивы, выводы микросхем, местоположение, временные параметры, локальные пути, логические настройки, а также создавать соединения групп выводов микросхемы, которые соответствуют внешним соединениям между выводами;
•примитивы, мегафункции и макрофункции, поставляемые фирмой «Альтера», уменьшают время, затрачиваемое на разработку. Можно создавать свои собственные библиотеки таких логических функций.
15
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Редактор временных диаграмм
Редактор временных диаграмм MAX+PLUS II, показанный на рис.10, может использоваться как инструмент для создания схем, а также как средство для ввода тестовых векторов и просмотра результатов моделирования (симуляции). Можно создавать файлы WDF - Waveform Design Files (.wdf), содержащие логику проекта, и файлы SCF - Simulation Channels Files (.scf), содержащие входные векторы для симуляции и функционального тестирования. Новый файл открывается с помощью команды New меню File либо с помощью команды Waveform Editor меню MAX+PLUS II.
Компилятор MAX+PLUS II
Компилятор MAX+PLUS II состоит из нескольких модулей и утилит, которые проверяют проект на наличие ошибок, синтезируют логику, подгоняют проект под одно или несколько ПЛИС Altera, генерируют выходные файлы для моделирования (симуляции), анализа времени и для программирования устройств. Компилятор связывает приложения, предназначенные для разработки (графический и текстовый редакторы, редактор временных диаграмм, редактор примитивов, редактор топологии), с такими приложениями для конечной обработки, как анализатор времён, симулятор и программатор. На рис.11 показано окно компилятора MAX+PLUS II.
В первую очередь компилятор выделяет из проекта информацию, которая определяет иерархические связи между файлами в проекте, и проверяет проект на наличие основных ошибок. Компилятор создает карту организации проекта, а затем помещает все файлы дизайна в базу данных для более эффективной обработки.
Рис.10. Редактор временных диаграмм MAX+PLUS II
16
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Компилятор использует множество различных способов для того, чтобы увеличить эффективность проекта и минимизировать использование ресурсов. Если проект слишком велик для того, чтобы уместиться в одной ПЛИС, компилятор может автоматически разбить его на несколько устройств из того же семейства, минимизируя при этом количество связей между ними. Файл отчета (.rpt) показывает, как проект будет реализован в одном или нескольких устройствах.
Компилятор также создаёт файлы, которые затем использует программатор (Programmer) MAX+PLUS II для того, чтобы запрограммировать одну или несколько ПЛИС фирмы «Альтера».
Рис.11. Окно компилятора MAX+PLUS II
Обнаружение ошибок и нахождение места их возникновения
Обработчик ошибок (Message processor) MAX+PLUS II работает совместно со всеми приложениями MAX+PLUS II, записывая ошибки, информационные сообщения и предупреждения по мере работы. После двойного щелчка левой кнопкой мыши над сообщением обработчик сообщений автоматически открывает файл, являющийся источником сообщения, и подсвечивает место его появления (рис.12).
17
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Рис.12. Обработчик сообщений MAX+PLUS II
Анализ проекта
MAX+PLUS II содержит симулятор (Simulator) и редактор временных диаграмм (Waveform Editor), которые помогают тестировать логику скомпилированного проекта (рис.13).
Симулятор MAX+PLUS II предназначен для тестирования логических операций и внутренних временных затрат проекта, позволяя моделировать схему перед тем, как запрограммировать ее в устройство. Симулятор можете запустить либо в интерактивном режиме, либо в групповом режиме. На рис.14 показано окно симулятора.
18
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Рис.13. Проверка проекта MAX+PLUS II
Для того чтобы промоделировать проект, необходимо скомпилировать его и выбрать опцию, указывающую компилятору генерировать файл Simulator Netlist File (.snf) для функциональной, временной или многопроектной симуляции. Функциональный, временной или файл связей SNF загружается автоматически, когда открывается симулятор.
В качестве источника входных векторов симулятор использует файл графических временных диаграмм
Simulator Channel File (.scf) или файл векторов ASCII Vector Files (.vec). Для проектов, содержащих память,
можно задать начальное её содержимое с помощью файла шестнадцатиричного формата Hexadecimal Files (.hex) формата Intel либо с помощью файлов инициализации памяти - Memory Initialization Files (.mif). Редактор временных диаграмм может автоматически создать начальный файл SCF, который затем можно редактировать для того, чтобы создать необходимые векторы. Если вместо этого создать файл векторов (Vector File), то симулятор может автоматически сгенерировать из него файл SCF.
19
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Рис.14. Симулятор MAX+PLUS II
Симулятор позволяет сравнивать результаты симуляции с любым результатом в файле SCF с помощью соответствующего программирующего устройства. Можно также выполнять функциональное тестирование, сравнивая реальные выходные сигналы запрограммированного устройства с результатами симуляции.
После завершения симуляции можно открыть редактор временных диаграмм и посмотреть обновленный файл SCF или сохранить результаты в файле таблиц Table File (.tbl) и затем посмотреть их в текстовом редакторе.
Вместе с другими приложениями MAX+PLUS II симулятор позволяет решать следующие задачи:
• определять ожидаемые логические уровни, которые можно сравнивать с результатами работы симулято-
ра;
•симулировать отдельные узлы или группу узлов. Можно комбинировать биты машин состояния и симулировать их как группу;
•просматривать проект на предмет нарушений времен установки и удержания для регистров;
•записывать выходные сигналы устройства вместо выходных сигналов симуляции;
•проводить функциональное тестирование. Можно проверять, являются ли симулированные выходные сигналы функционально эквивалентными реальным сигналам устройства;
•создавать условные точки останова, заставляющие симулятор приостанавливаться при достижении этих условий;
•просматривать имена и логические уровни любой комбинации узлов и групп, инициализировать узлы и группы перед симуляцией;
20
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com