PADS FPGA-PCB: обзор возможностей

Современные мощные ПЛИС с большим количеством выводов предоставляют инженерам широкие возможности для расширения функциональных возможностей при одновременном снижении стоимости разрабатываемой продукции. При проектировании сложных печатных плат с использованием мощных ПЛИС возникают проблемы при интеграции ПЛИС с печатной платой. Сотни логических сигналов должны быть сопоставлены с физическим назначением выводов, сохраняя при этом электрическую целостность конструкции. Современные ПЛИС требуют использования передовых технологий синтеза для ускорения процесса проектирования, минимизации влияния на внесение изменений в конструкцию.

PADS FPGA истема выводов ПЛИС оптимизирует назначение выводов для улучшения трассировки и целостности сигналов.
Система выводов ПЛИС оптимизирует назначение выводов для улучшения трассировки и целостности сигналов.

Опция FPGA-PCB Co-Design Option предназначена для решения данных вопросов, включает синтез HDL и продвинутую технологию оптимизации выводов ПЛИС-Печатная плата. Опция работает только с конфигурацией PADS Professional. Интерфейс между средой проектирования HDL и физической реализацией на печатной плате значительно сокращает время на разработку и стоимость производства. 

Среда для интуитивного логического синтеза включает продвинутую технологию оптимизации, временной анализ и продвинутую технологию маршрутизации выводов для ПЛИС от любых производителей. Это значительно ускоряет выход готовой продукции на рынок, устраняет ошибки проектирования и обеспечивает превосходное качество результатов.

ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРЕИМУЩЕСТВА
  • Значительно сокращает время проектирования за счет параллельной работы.
  • Уменьшает затраты на производство печатной платы из-за уменьшения количества слоев.
  • Уменьшает количество доработок при использовании устаревших символов ПЛИС на печатной плате.
  • Использует высокоскоростную оптимизацию.
  • Снижает затраты на создание и поддержку символов ПЛИС для печатной платы.

ОПТИМИЗАЦИЯ ВЫВОДОВ ПЛИС

Интеграция в маршрут проектирования печатной платы.

Оптимизация выводов ПЛИС полностью интегрирована в маршрут проектирования печатных плат PADS Professional на любой стадии цикла проектирования. Базы данных схемотехники, топологии и ПЛИС всегда синхронизированы, что обеспечивает полный пользовательский контроль. Инженеры разработчики схемотехники самостоятельно принимают решение, в какой момент данные ПЛИС (новые или обновленные) должны быть переданы в проект печатной платы.

Перед началом размещения на печатной плате или проведении трассировки, инструменты оптимизации выводов анализирует данные проекта PADS для наиболее оптимального планирования и лучшего размещения. Результаты экспортируются в топологию, а управление ПЛИС происходит либо на уровне проекта, либо на уровне библиотеки предприятия.

Автоматическое создание компонентов и символов.

Для создания символов ПЛИС требуется другой подход, т.к логика ПЛИС может неоднократно меняется в течение жизненного цикла проекта. При этом символы должны соответствовать этими изменениями. Опция PADS FPGA-PCB Co-Design Option включает набор инструментов, которые делают создание символов простым, быстрым и безошибочным, при этом обеспечивая полный контроль над процессом создания символов. По сравнению с созданием символов вручную время сокращено с часов или дней до минут.

PADS FPGA ПЛИС Быстрое и простое создание символов и компонентов ПЛИС
Быстрое и простое создание символов и компонентов

Назначение сигналов и выводов

Ручное назначение сигналов HDL на выводы ПЛИС при соблюдении правил производителя ПЛИС может быть сложной и трудоемкой задачей. Для упрощения данного процесса, PADS Professional предоставляет простые в использовании инструменты для автоматического назначения, контроля сигналов, назначения с помощью простого перетаскивания, поддержки операций с наборами объектов и динамической фильтрацией. С помощью данных инструментов, назначение сигналов с выводами ПЛИС становится простой операцией. Любое изменение назначения вывода происходит в маршруте ПЛИС-Печатная Плата, что позволяет поддерживать целостность проекта независимо от того, где внесены изменения.

Планирование и размещение компонентов

Важным этапом процесса проектирования печатной платы является размещение и ориентация компонентов на печатной плате. Планирование компоновки может быть выполнена до и во время процесса разработки топологии печатной платы. Благодаря этому, инженеры могут вносить изменения в назначение выводов ПЛИС с самых ранних этапов проектирования, что позволяет оптимизировать размещение и ориентацию компонентов, сокращать длину цепей и уменьшить количество их пересечений.

Оптимизация ПЛИС

Одно и тоже устройство ПЛИС может иметь разные логические функции в разных проектах или даже в рамках одного проекта. Оптимизация выводов в PADS Professional автоматически поддерживает изменения при разработке проекта. Устройства ПЛИС, представленные различными функциональными символами, содержатся в отчете спецификации в полном соответствии с нумерацией производителей. Оптимизация соединений между двумя или более устройствами ПЛИС практически невозможно выполнить вручную. С помощью PADS FPGA-PCB Co-Design Option алгоритм оптимизации оценивает все возможные комбинации соединений для достижения оптимального результата. Пересечения цепей, возникающие в результате первоначального назначения, также минимизируются, что обеспечивает оптимизацию дальнейшей трассировки.

СИНТЕЗ ПЛИС

Продвинутые алгоритмы оптимизации

Набор уникальных алгоритмов оптимизации автоматически находит области, которые ухудшают производительность проекта, такие как конечные автоматы, перекрестные иерархические пути и пути с избыточной комбинаторной логикой. Эти алгоритмы обеспечивают автоматизированный эвристический подход к созданию небольших и быстрых проектов без необходимости повторного ручного вмешательства.

RTL, технологические карты и просмотр схем

Когда проект скомпилирован, он создается в виде схемы RTL. После синтеза создается схема и база данных с технологическими картами. Средства просмотра схем помогают понять, как RTL интерпретируется и сопоставляется с технологией ПЛИС.

Независимость от производителей ПЛИС

Синтез поддерживает устройства от Altera, Lattice, Microsemi и Xilinx. Инженер может использовать исходные файлы проекта HDL и ограничения для любого устройства с последующим получением синтезированного списка соединений, который можно использовать для размещения и трассировки в соответствующих программных приложениях от производителя ПЛИС. Эта независимость от производителя позволяет пользователям легко перенастраивать и анализировать результаты любого устройства ПЛИС, что позволяет найти лучшее устройство для вашего проекта.

Поддержка всех устройств

Опция совместного проектирования ПЛИС-Печатная Плата также полностью поддерживает инструменты производителей ПЛИС: Altera Quartus II, Lattice Diamond и ispLEVER, Microsemi Libero и Designer, а также Xilinx ISE и Vivado.

Задание ограничений 

Для эффективной работы с комплексными сложными устройствами ПЛИС, опция PADS FPGA-PCB поддерживает различные источники ограничений, в том числе указанные в коде HDL, файлах SDC и глобальных ограничениях, установленных в самом приложении. Важно указать общие временные ограничения, такие как тактовая частота, задержки ввода/вывода и исключения синхронизации (например, многоцикловые и ложные такты во время синтеза) для обеспечения оптимальных результатов синтеза.

PADS FPGA Продвинутые технологии синтеза вне зависимости от производителя ПЛИС позволяют оптимизировать архитектуру для каждого устройства ПЛИС
Продвинутые технологии синтеза вне зависимости от производителя ПЛИС позволяют оптимизировать архитектуру для каждого устройства ПЛИС

Конвертация тактовых импульсов

Разработчики интегральных схем обычно используют стробируемые тактовые импульсы для управления питанием и других целей. Однако при сопоставлении с устройствами ПЛИС эти стробированные тактовые импульсы могут привести к расфазировке, созданию помех и проблем синхронизации. Стробированные тактовые импульсы автоматически конвертируются с использованием соответствующих разрешающих сигналов, доступных в ПЛИС.

Оптимизация выводов DSP и RAM

Современные устройства ПЛИС кроме обычных логических блоков содержат встроенные блоки DSP и RAM. Поэтому для инструментов синтеза важно распознавать стили кодирования RTL и сопоставить их с соответствующим DSP или RAM. Опция совместного проектирования PADS Professional FPGA-PCB включает расширенные возможности вывода и оптимизации для максимального использования встроенных ресурсов.

Поддержка Verilog, SystemVerilog и VHDL

Поддержка языков Verilog, SystemVerilog и VHDL /VHDL-2008 позволяет разработчикам использовать любую комбинацию этих форматов для создания и синтеза проектов RTL и достижения оптимальных результатов.

Описание PADS Professional FPGA-PCB Co-Design Option: скачать

По вопросам приобретения, бесплатного тестирования и любым другим вопросам, пожалуйста, обращайтесь:
📨  info@cad-is.ru 📞 7 (495) 175-571-4 или через форму обратной связи: https://www.cad-is.ru/forms/price

Дополнительные статьи по теме