45
Amaliy mashg‘ulot № 4.
Intel ning Altera Quartus ALT asosida VLSI raqamli sxemalarini loyihalash
bo‘yicha amaliyot. Quartusda loyiha sintezini boshqaruvi uchun
qo‘llaniladigan tillar asosi va sxemalarni modellashtirish.
Ishning maqsadi
:
1. Quartus muhitini o‘rganish
2. Verilog tilining asosiy tushunchalarini o‘rganish
3. ModelSim-Altera modellashtirish muhitini o‘rganish
4. Oddiy loyihani yaratish va uni modellashtirish
4.1. Nazariy qism
Dasturlashtiriladigan mantiqiy integral sxema (DMIS,
ing.
p
rogrammable
l
ogic
d
evice
,
PLD
) - raqamli integral mikrosxemalarni
yaratish uchun
qo‘llaniladigan
elektron
komponenta.
DMIS
funktsiyalari,
an'anaviy
mikrosxemalardan farqli o‘laroq, ishlab chiqarish vaqtida aniqlanmay, balki
dasturlash (loyihalash) orqali belgilanadi. Raqamli qurilmaning kerakli tuzilishini
qurish uchun dasturlavchi va sozlagich muhiti (
ing. Integrated development
environment — IDE
) qo‘llaniladi. Natijada, uskunalarni tavsiflash uchun prinsipial
elektr sxema yoki Verilog, AHDL(Altera HDL), VHDL va boshqa maxsus tillarda
yozilgan dastur shakllantiriladi.
Hozirgi vaqtda dasturlashtiriladigan mantiqiy integral mikrosxemalarini
ko‘plab ishlab chiqaruvchilari mavjud va ularning har biri o‘z
avtomatlashtirilgan
loyihalash tizimi (ALT)ga ega, lekin tarixan birinchi DMIS li o‘ta katta integral
sxema (O‘KIS-VLSI) va ALT (Quartus II) Altera tomonidan taklif qilingan. ALT
Quartus II - bu ko‘p funktsiyali loyihalash muhiti hisoblanib, DMIS
mikrosxemalari oilasi uchun tanlangan loyihani ishlab chiqish, tekshirish va
dasturlash imkonini beradigan yordamchi dasturlar to‘plamini o‘z ichiga oladi.
46
Quartus II dasturiy ta’minotida ishlab chiqilgan mantiqiy sxema
loyiha
deb
ataladi.
Loyiha
ierarxik tuzilishga
ega bo‘lishi yoki ko‘plab fayl-modullardan
iborat bo‘lishi mumkin, bunda asosiy modul bir nechta qo‘shimcha modullarni o‘z
ichiga olib, har bir qo‘shimcha modul yana bir nechta faylni o‘z ichiga oladi.
Bunday holda, asosiy modul
ierarxiyaning yuqori darajali ob'ekti
deb ataladi. ALT
Quartus II, ierarxik tuzilishdan tashqari, tanlangan mikrosxemaga tegishli barcha
texnik ma’lumotlarni bitta katalogda saqlaydi (masalan: chiqishlar vazifasi,
mantiqiy sxema trassirovkasining
oldingi variantlari, loyiha konfiguratsiyasi va
boshqalar). Bu fayllar bitta loyiha papkasida yaratilgan bo‘lib, bunda loyihalarni
boshqa kataloglarga yoki boshqa kompyuterlarga nusxalash va o‘tkazish qulaydir.
DMIS tugunlari orasidagi ulanishlarni fizik amalga oshirish uchun ishlab
chiqaruvchilar bir marttalik dasturlashtiriladigan va qayta dasturlanadigan
qurilmalardan foydalanadilar.
Birinchi holda, FAMOS maydon tranzistorlari tok o‘tkazuvchilar sifatida
ham antifuse primichkalari(uziladidan o‘tkazgichlar)
sifatida ham foydalanilishi
mumkin.
FAMOS tranzistorlaridan foydalanganda, maydon tranzistorini o‘tkazgich
holatiga ulangich vazifali moslama yaratiladi, bu dasturlash vaqtida impuls berish
orqali amalga oshiriladi. Ultrabinafsha nurlanishni bunday tranzistorga ta’sirini
o‘tkazdirib, uni asl holati, o‘tkazmaydigan holatiga qaytarishi mumkin. Biroq,
bunday tuzilgan bir marttalik dasturlashtiriladigan qurilmalarida kristalga yorug‘lik
kirib kelishidan himoyalangan oynali tehikdan iborat bo‘ladi. Bunda elektrda
dasturlash faqat bir martta bo‘lishi mumkin, toki qayta ultrabinafsha nurlar tasirida
ma’lumotlar uchirilmaguncha.
Antifuse texnologiyasini amalga oshirayotganda, dasturlash chipning kerakli
joylarida kerakli sxemani hosil qilish uchun maxsus
peremichka moslamalarini
eritish orqali amalga oshiradi. Bu peremichkani olib tashlash mumkin emas.
Bunday DMIS larning afzalligi shundaki, ular etarlicha tez ishlaydi (yuqori
chastotalarda ishlashi mumkin) va nurlanish tufayli nosozliklarga kamroq moyil.
47
Hozirgi vaqtda FLASH texnologiyasi yordamida ishlab chiqarilgan MNOS
tipidagi ikki muravatli maydon tranzistorlar ham, ko‘p marta qayta dasturlanadigan
o‘tkazgichli peremichka yaratish uchun qo‘llanilayapti.
Flash-based (asosidagi) kabi mikrosxemalarda konfiguratsiya ichki FLASH
xotirasida yoki EEPROM xotirasida saqlanadi. Peremichka maydon tranzistorni
o‘tkazuvchi holatga o‘tkazish orqali yaratiladi, bu dasturlash impulsini qo‘llash
orqali amalga oshiriladi. Bu yondashuv ishlab chiqarilayotgan qurilmaning
konfiguratsiyasini qayta -qayta o‘zgartirish, quvvat o‘chirilgan
paytda saqlash
imkonini beradi. Biroq, bu turdagi DMIS ham kamchiliklarga ega. FLASH
xotirasini CMOS mikrosxemasida amalga oshirishda ikki xil texnik jarayonni
birlashtirish talab qilinadi - bu mikrosxemalar ishlab chiqarish tan narxining
oshishiga olib keladi. Bundan tashqari, bunday mikrosxemalar,
qoida tariqasida,
konfiguratsiyani qayta yozish siklini cheklangan soniga ega.
Konfiguratsiyani saqlash uchun, trigger xotirali (SRAM- based) bo‘lgan
mikrosxemalarda oddiy maydonli transistor peremichka moslamasi vazifasini
bajaradi, bunda uning boshqarish muruvati (zatvori) trigger bilan ulanadi. Chiqish
signalining yuqori sathi tranzistorni o‘tkazuvchan holatha o‘tkazadi, past signal
sathi esa uni berkitadi. Trigger konfiguratsiya dasturini yuklab olish paytida
kerakli holatga o‘tadi va DMIS elektr manba manbai yoqiq bo‘lgan vaqtgacha
holatini saqlaydi. Bunday tezkor dasturlashni cheksiz ko‘p
marta bajarilish
mumkin. Biroq, bu holda, manba yoqilganda, konfiguratsiyani qayta o‘qish
jarayonini boshlash kerak, bu ma’lum vaqtni talab qiladi. Shu bilan birga, platada
yuklash moslamasi, maxsus FLASH mikrosxemasi yoki mikrokontroller bo‘lishi
kerak - bularning barchasi mahsulot narxining oshishiga olib keladi.
Altera firmasi hujjatlarida mantiqiy bloklarni ifodalash uchun
Dostları ilə paylaş: