Читать онлайн «Проектирование цифровых устройств на плис»

МИНОБРНАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» СИСТЕМА ОТКРЫТОГО ОБРАЗОВАНИЯ И. И. Сальников ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ НА ПЛИС Учебное пособие Пенза 2012 1 УДК 621. 382 С 16 С а л ь н и к о в И. И. Проектирование цифровых устройств на ПЛИС: Учеб. пособие. – Пенза: Изд-во Пенз. гос. технолог. ун-та, 2012. – 109 с. : 67 ил. , 11 табл. , библиогр. 7 назв. Рассмотрены вопросы проектирования цифровых устройств обра- ботки информации на современной элементной базе - программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС). Представлены основные типы архитектур и технические характеристики ПЛИС фирмы Xilinx. Описаны основные этапы разработки схемотехнического проекта на ПЛИС с архи- тектурой FPGA с использованием САПР Foundation 3. 1i. Учебное пособие подготовлено на кафедре «Вычислительные маши- ны и системы» Пензенского государственного технологического универ- ситета. Рекомендовано Методическим советом факультета информационных и образовательных технологий Пензенского государственного технологи- ческого университета в качестве учебного пособия для студентов специ- альности 230100 – Информатика и вычислительная техника по профилю подготовки “Вычислительные машины, комплексы, системы и сети”, а также может быть полезно для аспирантов и специалистов в области схе- мотехники цифровых устройств обработки информации. Рецензент Доктор технических наук, профессор кафедры «Радиотехника и радиотехнические системы» Пензенского государственного университета А. В. Светлов © Пензенский государственный технологический университет, 2012 © Сальников И. И. , 2012 2  ВВЕДЕНИЕ Программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) – это универсальная цифровая микросхема с программируемой структурой. ПЛИС представляет собой большую интегральную схему, у которой на одном кристалле размещены матрица универсальных логических бло- ков, блоки статического ОЗУ, соединительные цепи с коммутирующими элементами, устройства ввода/вывода и конфигурационная память, позво- ляющая многократно перестраивать схему. Размещение всех эти устройств на одном кристалле стало возможным благодаря успешному развитию технологии производства интегральных микросхем. В настоящее время ос- воена технология с разрешающей способностью 0,22 мкм, что позволяет размещать на одном кристалле более миллиона эквивалентных вентилей [1]. Осваивается технология с разрешающей способностью 0,18 мкм, кото- рая позволяет разместить на одном кристалле еще большее число элемен- тов и расширить функциональные возможности ПЛИС. Потребность в универсальных цифровых схемах с программируемой структурой возникла в связи с расширением сферы применения цифровой обработки сигналов.