Читать реферат по информатике, вычислительной технике, телекоммуникациям: "Разработка сигнального микропроцессора для реализации КИХ-фильтров с децимацией" Страница 4

(Назад) (Cкачать работу)

· Разработан сигнальный микропроцессор для реализации КИХ-фильтров с децимацией на языке описания аппаратуры Verilog.

При решении вышеперечисленных задач использованы язык описания аппаратуры Verilog и ПЛИС фирмы Altera DE2-70 семейства Cyclone II с объемом в 70 000 логических ячеек (для тестирования и отладки сигнального микропроцессора).

Программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС, англ. Programmable logic device, PLD) - электронный компонент, используемый для создания цифровых интегральных микросхем. В отличие от обычных цифровых микросхем, логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задается посредством программирования. Для программирования используются программаторы и отладочные среды, позволяющие задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на специальных языках описания аппаратуры: Verilog, VHDL, AHDL и др. [3].

Создание программируемых логических интегральных схем началось с появления программируемых постоянных запоминающих устройств. Сперва ПЗУ применялись лишь для хранения данных, однако впоследствии их стали использовать и для создания цифровых комбинационных устройств с произвольной таблицей истинности. Однако данный подход имел существенный недостаток - неизбежный экспоненциальный рост сложности устройства в зависимости от количества входов. Добавление одного дополнительного входа приводило к увеличению требуемого количества ячеек ПЗУ вдвое, что не позволяло реализовывать многовходовые комбинационные цифровые схемы. Для устранения данного недостатка впервые были разработаны программируемые логические матрицы (ПЛМ). В иностранной литературе они получили название - PLA (англ. Programmable Logic Arrays). Именно программируемые логические матрицы можно считать первыми программируемыми логическими интегральными схемами (Programmable Logic Devices - PLDs).

ПЛМ представляет собой матрицу многовходовых (несколько десятков входов) логических элементов с триггерами, в которых логика работы программируется с помощью перемычек между логическими блоками. Вначале перемычки выполнялись в виде пережигаемых тонких проводников. Теперь они выполняются в виде МОП-транзистора с плавающим затвором, как в электрически перепрограммируемом ПЗУ, т.е. ПЛМ изготовляются по технологии флэш-памяти.

На аппаратном уровне ПЛИС представляет собой кристалл, на котором расположено большое количество не соединенных между собой логических элементов. Превращение совокупности данных элементов в конкретную электрическую схему происходит с помощью электронных ключей, расположенных в этом же кристалле. В ячейки специальной памяти, которая управляет электронными ключами, заносится код конфигурации цифровой схемы. Таким образом, с помощью определенных кодов, записанных в память ПЛИС, можно собрать цифровое устройство любой степени сложности в зависимости от типа ПЛИС. Основное отличие ПЛИС от микропроцессоров, в том, что здесь можно реализовывать алгоритмы цифровой обработки на аппаратном (схемном) уровне. При таком подходе быстродействие создаваемой системы резко возрастает.

Процесс прошивки

Похожие работы