Преимущества специализированных ресурсов программируемых логических интегральных схем для гибких сложно-функциональных блоков

Аннотация

Гаврилов С.В., Хватов В.М.

Дата поступления статьи: 22.04.2021

Гибкие сложно-функциональные блоки (СФ-блоки) на базе программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) – это блоки, не имеющие конкретного размещения и разводки межсоединений на кристалле. Данные блоки позволяют ускорить процесс проектирования цифровых пользовательских схем на базе ПЛИС при этом использование специализированных ресурсов архитектуры ПЛИС способно повысить производительность разрабатываемых устройств, включающих эти блоки. Для достижения наибольшей эффективности эти ресурсы необходимо учесть как при проектировании самих гибких СФ-блоков, так и при разработке методов и алгоритмов систем автоматизированного проектирования. В данной работе спроектированы две реализации гибких СФ-блоков и выполнен сравнительный анализ полученного объема блоков и используемых трассировочных ресурсов. В первой реализации при логическом и физическом синтезе учитываются структурные особенности базового кристалла ПЛИС и его специализированные ресурсы. Во второй – используются только стандартные библиотечные элементы и общее трассировочное дерево. На основе результатов анализа показаны преимущества специализированных ресурсов архитектуры ПЛИС при проектировании гибких СФ-блоков. Также в статье рассматривается специфика ресурсов, заложенных разработчиками ПЛИС, и особенности реализации следующих гибких СФ-блоков: n-разрядные сумматор / вычитатель, счетчик до n и n-разрядный сдвиговый регистр.

Ключевые слова: cложно-функциональный блок, система автоматизированного проектирования, программируемая логическая интегральная схема, маршрут проектирования, трассировка

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

.