Бұл мақалада назар аударылады ПХД конструкторлар IP қолданады, сонымен қатар IP қолдау үшін топологияны жоспарлау мен бағыттау құралдарын қолдана отырып, ПХД дизайнын тез аяқтайды. 1 -суреттен көріп отырғанымыздай, дизайнер -инженердің жауапкершілігі – қажетті компоненттердің аз мөлшерін орналастыру және олардың арасындағы өзара маңызды байланыс жолдарын жоспарлау арқылы IP алу. IP алынғаннан кейін IP туралы ақпаратты дизайнның қалған бөлігін жасайтын ПХД дизайнерлеріне беруге болады.

ПХД дизайнерлері ПХД дизайнын тез аяқтау үшін топологияны жоспарлау мен сым құралдарын қалай қолдана алады

1 -сурет: Конструкторлар IP алады, ПХД дизайнерлері IP қолдау үшін топологияны жоспарлау мен сым құралдарын әрі қарай қолданады, ПХД дизайнын тез аяқтайды.

Дизайнерлік ниеттер мен ПХД дизайнерлері арасындағы өзара әрекеттесу мен қайталау процесін өткізудің қажеті жоқ, жобалау инженерлері бұл ақпаратты алады және нәтижелері өте дәл, бұл ПХД дизайнерлеріне көп көмектеседі. Көптеген конструкцияларда инженер -конструкторлар мен ПХД дизайнерлері интерактивті орналасу мен сымдарды жасайды, бұл екі жағынан да құнды уақытты алады. Тарихи тұрғыда интерактивтілік қажет, бірақ уақытты қажет етеді және тиімсіз. Инженер -конструктор ұсынған бастапқы жоспар тек тиісті компоненттері жоқ, шинаның ені немесе түйреуіштің шығыс белгісі жоқ қолмен сызу болуы мүмкін.

Топологияны жоспарлау әдістерін қолданатын инженерлер ПХД дизайнерлері конструкцияға қатысқан кезде кейбір компоненттердің орналасуы мен өзара байланысын түсіре алады, ал дизайн басқа компоненттердің орналасуын, басқа IO мен шинаның құрылымдарын және барлық өзара байланыстарды талап етуі мүмкін.

ПХД дизайнерлері оңтайлы орналасуы мен өзара әрекеттесуін жоспарлауға жету үшін топологияны жоспарлауды қабылдауы және орнатылған және ашылмаған компоненттермен өзара әрекеттесуі керек, осылайша ПХД дизайнының тиімділігін арттырады.

Маңызды және тығыздығы жоғары аймақтар орналастырылғаннан кейін және топологияны жоспарлау алынғаннан кейін, макет соңғы топологияны жоспарлаудан бұрын аяқталуы мүмкін. Сондықтан кейбір топология жолдары бар орналасумен жұмыс істеуге мәжбүр болуы мүмкін. Олар басымдыққа ие болса да, олар әлі де қосылуы керек. Осылайша жоспарлаудың бір бөлігі компоненттердің орналасуы бойынша құрылды. Сонымен қатар, жоспарлаудың бұл деңгейі басқа сигналдарға қажетті басымдылық беру үшін егжей -тегжейлі талап етуі мүмкін.

Топологияны егжей -тегжейлі жоспарлау

2 -суретте компоненттер орналастырылғаннан кейін олардың егжей -тегжейлі орналасуы көрсетілген. Автобуста барлығы 17 бит бар, оларда сигнал қозғалысы өте жақсы ұйымдастырылған.

ПХД дизайнерлері ПХД дизайнын тез аяқтау үшін топологияны жоспарлау мен сым құралдарын қалай қолдана алады

2 -сурет: Бұл автобустардың желілік желілері топологияны жоспарлаудың және басымдыққа ие орналасудың нәтижесі болып табылады.

Бұл шинаны жоспарлау үшін ПХД дизайнерлері бар кедергілерді, қабатты жобалау ережелерін және басқа маңызды шектеулерді ескеруі қажет. Осы шарттарды ескере отырып, олар 3 -суретте көрсетілгендей автобустың топологиялық жолын құрды.

ПХД дизайнерлері ПХД дизайнын тез аяқтау үшін топологияны жоспарлау мен сым құралдарын қалай қолдана алады

3 -сурет: Жоспарланған автобус.

3 -суретте «1» детальі «қызыл» жоғарғы қабатындағы компоненттік түйреуіштерді «2» бөлшегіне дейінгі түйін түйреуіштерінен өтетін топологиялық жолға арналған. Бұл бөлік үшін капсулаланбаған аймақ қолданылады және кабель қабаты ретінде тек бірінші қабат анықталады. Бұл дизайн тұрғысынан айқын көрінеді және маршруттау алгоритмі жоғарғы қабаты қызылға қосылған топологиялық жолды қолданады. Алайда, кейбір кедергілер алгоритмді белгілі бір шинаны автоматты түрде бағыттаудан бұрын, басқа деңгейлі бағыттау опцияларын қамтамасыз етуі мүмкін.

Автобус бірінші қабатта қатаң ізге бөлінгендіктен, дизайнер автобустың барлық ПХД бойынша өтетін қашықтықты ескере отырып, үшінші қабатқа өтуді 3 -ші бөлшекте жоспарлай бастайды. Үшінші қабаттағы бұл топологиялық жол жоғарғы қабатқа қарағанда кең екенін ескеріңіз, себебі импеданс үшін қосымша орын қажет. Сонымен қатар, дизайн қабатты түрлендірудің нақты орнын (17 тесік) көрсетеді.

Топологиялық жол 3-суреттің оң жақ бөлігінен кейін «4» бөлшегін көрсететіндіктен, топологиялық жолдардың қосылымдары мен жекелеген компоненттердің түйреуіштерінен Т-тәрізді көптеген бір разрядты түйіндерді алу қажет. ПХД конструкторының таңдауы – байланыс ағынының көп бөлігін 3 -ші қабатта және компоненттердің түйреуіштерін жалғау үшін басқа қабаттарда ұстау. Осылайша, олар топтаманың 4-ші қабатына (қызғылт) қосылатынын көрсету үшін топология аймағын сызды, ал осы бір разрядты Т-тәрізді контактілер 2-қабатқа, содан кейін басқа саңылаулар арқылы құрылғы түйреуіштеріне қосылды.

Белсенді құрылғыларды қосу үшін «3» детальына дейін топологиялық жолдар 5 -ші деңгейде жалғасады. Содан кейін бұл қосылыстар белсенді түйреуіштерден белсенді құрылғының астына түсетін резисторға қосылады. Дизайнер 3-ші қабаттан 1-ші қабатқа дейінгі байланыстарды реттеу үшін басқа топология аймағын қолданады, онда компоненттік түйреуіштер белсенді құрылғыларға және тартылатын резисторларға бөлінеді.

Бұл егжей -тегжейлі жоспарлаудың орындалуына шамамен 30 секунд қажет болды. Бұл жоспар түсірілгеннен кейін, ПХД дизайнері топологияның басқа жоспарларын дереу бағыттағысы немесе құрғысы келуі мүмкін, содан кейін барлық топология жоспарларын автоматты бағыттау арқылы аяқтауы мүмкін. Жоспарлаудың аяқталуынан автоматты сымның нәтижесіне дейін 10 секундтан аз. Жылдамдық шын мәнінде маңызды емес, ал шын мәнінде бұл дизайнердің ниеті еленбесе және автоматты сымның сапасы нашар болса, бұл уақытты жоғалту. Келесі диаграммалар автоматты сымдардың нәтижелерін көрсетеді.

Топологиялық маршруттау

Жоғарғы сол жақтан басталатын түйреуіштердің барлық сымдары дизайнер көрсеткендей 1 -қабатта орналасқан және 1 -суреттегі «2» мен «4» детальдарында көрсетілгендей тығыз автобус құрылымына қысылған. 1-ші деңгей мен 3-ші деңгей арасындағы ауысу «3» егжей-тегжейлі жүреді және кеңістікті қажет ететін тесік түрінде болады. Тағы да импеданс коэффициенті есепке алынады, сондықтан сызықтар кеңірек және кеңірек болады, олар нақты ендік жолмен көрсетілген.

ПХД дизайнерлері ПХД дизайнын тез аяқтау үшін топологияны жоспарлау мен сым құралдарын қалай қолдана алады

4 -сурет: 1 және 3 топологиялары бар маршруттау нәтижелері.

4-суретте «5» егжей-тегжейлі көрсетілгендей, топология жолы бір разрядты Т типті түйіспелерді орналастыру үшін тесіктерді пайдалану қажеттілігіне байланысты кеңейеді. Бұл жерде жоспар дизайнердің 3-ші қабаттан 4-ші қабатқа дейінгі сымдарды бір-разрядты Т типті айырбастау нүктелеріне деген ниетін көрсетеді. Сонымен қатар, үшінші қабаттағы із өте тығыз, ол кірістіру саңылауында аздап кеңейгенімен, тесіктен өткеннен кейін көп ұзамай қайтадан қысылады.

ПХД дизайнерлері ПХД дизайнын тез аяқтау үшін топологияны жоспарлау мен сым құралдарын қалай қолдана алады

5 -сурет: Толық 4 топологиясы бар маршруттау нәтижесі.

6 -суретте автоматты сымдардың нәтижесі «5» бөлшегінде көрсетілген. 3 -қабаттағы белсенді құрылғы қосылыстары 1 -қабатқа түрлендіруді қажет етеді. Өткізгіш тесіктер компоненттік түйреуіштердің үстінде ұқыпты орналасады, ал 1-қабаттағы сым алдымен белсенді компонентке, содан кейін 1-қабатқа тартылатын резисторға қосылады.

ПХД дизайнерлері ПХД дизайнын тез аяқтау үшін топологияны жоспарлау мен сым құралдарын қалай қолдана алады

6 -сурет: 5 топологиясының бөлшектері бар маршруттау нәтижесі.

Жоғарыда келтірілген мысалдың қорытындысы мынада: 17 бит шамамен 30 секунд ішінде түсіруге болатын дизайнердің қабаты мен бағытының ниетін білдіретін төрт түрлі құрылғы түріне бөлінген. Содан кейін жоғары сапалы автоматты сым жүргізуге болады, қажетті уақыт шамамен 10 секунд.

Сымнан топологияны жоспарлауға дейін абстракция деңгейін жоғарылату арқылы өзара байланыстың жалпы уақыты едәуір қысқарады, ал дизайнерлер тығыздық туралы нақты түсінікке ие және интерконнект басталмай тұрып дизайнды аяқтау мүмкіндігіне ие болады, мысалы, неге сымды осы уақытта жалғастыру керек дизайн? Неге жоспарлауды жалғастырмай, артқы жағына сым қосуға болмайды? Толық топология қашан жоспарланады? Егер жоғарыда келтірілген мысал қарастырылса, бір жоспардың абстракциясын көптеген желілік сегменттері мен әр желіде көптеген тесіктері бар 17 бөлек желілермен емес, басқа жоспармен қолдануға болады, бұл тұжырымдама инженерлік өзгерістер туралы бұйрықты (ЭКО) қарау кезінде ерекше маңызды. .

Инженерлік өзгерістерге тапсырыс (ЭКО)

Келесі мысалда FPGA түйреуішінің шығысы толық емес. Инженер -конструкторлар ПХД дизайнерлеріне бұл факт туралы хабарлады, бірақ кесте бойынша FPGA түйреуішінің шығуы аяқталғанға дейін дизайнды мүмкіндігінше ілгерілету қажет.

Белгілі түйреуіш шығарылған жағдайда, ПХД конструкторы FPGA кеңістігін жоспарлай бастайды, сонымен қатар дизайнер басқа құрылғылардың FPGA -ға өтуін қарастыруы керек. IO FPGA -ның оң жағында болуы жоспарланған еді, бірақ қазір ол FPGA -ның сол жағында орналасқан, бұл істікшенің шығуы бастапқы жоспардан мүлде өзгеше болады. Дизайнерлер абстракцияның жоғары деңгейінде жұмыс істейтіндіктен, олар FPGA айналасындағы барлық сымдарды жылжытудың үстеме шығындарын алып тастау және оны топология жолының модификациясымен ауыстыру арқылы осы өзгерістерге бейімделе алады.

Алайда, бұл тек FPGas -қа ғана әсер етпейді; Бұл жаңа түйреуіштер сонымен қатар байланысты құрылғылардың шығуына әсер етеді. Жолдың соңы тегіс қапталған қорғасын кіретін жолды орналастыру үшін де қозғалады; Әйтпесе, бұралған жұп кабельдер бұралып, тығыздығы жоғары ПХД-да құнды орынды ысырап етеді. Бұл биттер үшін бұралу үшін сымдар мен тесіктерге қосымша орын қажет, оны жобалау кезеңінің соңында орындауға болмайды. Егер кесте тығыз болса, бұл бағыттардың барлығына мұндай түзетулер енгізу мүмкін емес еді. Мәселе мынада, топологияны жоспарлау абстракцияның жоғары деңгейін қамтамасыз етеді, сондықтан бұл ЭКО -ны енгізу әлдеқайда жеңіл.

Дизайнердің ниетіне сәйкес келетін автоматты бағыттау алгоритмі сандық басымдылықтан гөрі сапалық басымдықты белгілейді. Егер сапа мәселесі анықталса, екі себеп бойынша сапасыз сым шығарудан гөрі, байланыстың үзілуіне жол берген дұрыс. Біріншіден, бұл сымды нашар нәтижелермен және сымды автоматтандыратын басқа сымдармен тазартудан гөрі, істен шыққан қосылымды қосу оңай. Екіншіден, дизайнердің ниеті орындалады және дизайнер қосылу сапасын анықтау үшін қалады. Алайда, бұл идеялар істен шыққан сымдардың қосылымдары салыстырмалы түрде қарапайым және локализацияланған жағдайда ғана пайдалы болады.

Жақсы мысал – кабельдің 100% жоспарлы қосылуға қол жеткізе алмауы. Сапаны құрбан етудің орнына, кейбір жоспарлаудың сәтсіздікке ұшырауына жол беріңіз, ал кейбір қосылмаған сымдарды артта қалдырыңыз. Барлық сымдар топологияны жоспарлаумен бағытталады, бірақ олардың барлығы түйреуіш түйреуіштерге әкелмейді. Бұл сәтсіз қосылулар үшін орын бар екенін және салыстырмалы түрде оңай қосылуды қамтамасыз етеді.

Бұл мақаланың қысқаша мазмұны

Топологияны жоспарлау – бұл цифрлық сигнализацияланған ПХД жобалау процессімен жұмыс жасайтын және конструктор -инженерлерге оңай қол жетімді құрал, бірақ сонымен бірге кеңістіктік, қабатты және қосылымдық ағынның мүмкіндіктері бар. ПХД дизайнерлері топологияны жоспарлау құралын жобалаудың басында немесе конструктор өзінің IP -мекен -жайын алғаннан кейін қолдана алады, бұл олардың икемді құралды кімнің дизайн ортасына сәйкес келетініне байланысты.

Топология кабельдері конструктордың жоғары сапалы кабельдік нәтиже беру жоспарын немесе жоспарын орындайды. Топологияны жоспарлау, ЭКО -ға тап болған кезде, бөлек қосылымдарға қарағанда әлдеқайда жылдам жұмыс істейді, осылайша топология кабеліне ЭКО -ны тезірек қабылдауға мүмкіндік береді, бұл тез және дәл нәтиже береді.