Средства отладки электронных схем

2 Отладочные средства БИС

2.1 Средства разработки электронных схем

Средства предназначены для ускорения внедрения разработок, ориентированных на использование схем программируемой логики.

Рис. 1 Средства разработки

Применение средств обеспечивает быструю реализацию проектов и контроль их работоспособности на всех этапах изготовления и внедрения, включая отладку образцов, входящих в состав конечной аппаратно-программной системы.

Основные характеристики:

• стандарт интерфейсных плат - ISA, PCI;
• PLD семейства - MAX7000S, FLEX10K, ACEX;
• сложность реализуемых проектов - 10 - 100 тыс. вентилей.

На отечественном рынке не имеется аналогичного комплексного подхода к проблемам проектирования плат расширения.

Особенности и преимущества:

· эффективность: учет специфики отлаживаемого оборудования;

· стоимость: значительно меньшая, чем у традиционных средств отладки программно-аппаратных систем или у зарубежных аналогов;

· передачу конкретных схемотехнических решений для определенных областей использования;

2.2 Прототипные платы схем программируемой логики с интерфейсом ISA

Прототипные платы программируемой логики с интерфейсом ISA позволяют отлаживать широкий круг пользовательских проектов, ориентированных на БИС PLD FLEX10K (Рис.2).

Рис. 2 Плата программируемой логики с интерфейсом ISA

Особенности реализации:

· допустимость отладки больших и сложных пользовательских проектов (так как логическая мощность системных БИС составляет 10, 20 или 30 тысяч эквивалентных логических вентилей, а в ближайшее время превысит 70 тысяч вентилей);

· возможность использования в проектах встроенных сверхоперативных блоков ОЗУ;

· обеспечение простоты и легкости смены пользовательских проектов при реконфигурировании через интерфейс ISA;

· отсутствие ограничений на количество циклов реконфигурирования;

· возможность загрузки конфигурации из схемы постоянной памяти;

· предоставление средств организации гибкого взаимодействия между аппаратными ресурсами PLD и программным обеспечением ПЭВМ;

· допустимость разнообразных способов организации взаимодействия между аппаратными ресурсами PLD и программным обеспечением ПЭВМ.

2.3 Прототипные платы схем программируемой логики с интерфейсом PCI

Прототипные платы программируемой логики с интерфейсом PCI позволяют отлаживать широкий круг пользовательских проектов, ориентированных на БИС PLD FLEX10K.

Рис.3 Прототипные платы

Особенности реализации:

· допустимость отладки больших и сложных пользовательских проектов до 60 тысяч вентилей;

· возможность использования в проектах встроенных сверхоперативных блоков ОЗУ;

· возможность использования в проектах блоков ОЗУ большой емкости (до 128K 32-разрядных слов);

· обеспечение простоты и легкости смены пользовательских проектов, загружаемых в системную БИС через интерфейсную БИС;

· отсутствие ограничений на количество циклов реконфигурирования;

· обеспечение загрузки конфигурации интерфейсной БИС из схемы постоянной загрузочной памяти;

· возможность закрытия битом секретности доступа к содержимому внутреннего ОЗУ платы.

2.4 Платы разработчика для схем программируемой логики с интерфейсом PCI

Платы разработчика для схем программируемой логики с интерфейсом PCI позволяют отлаживать широкий круг пользовательских проектов, ориентированных на БИС PLD ACEX.

Рис. 3 Плата программируемой логики с интерфейсом PCI

Семейство в своей основе содержит:

• схему программируемой логики;
• две БИС сверхоперативной памяти (цикл обращения не более 15 нсек).

Особенности реализации:

· допустимость отладки больших и сложных пользовательских проектов до 100 тысяч вентилей;

· возможность использования в проектах встроенных сверхоперативных блоков ОЗУ;

· возможность использования в проектах блоков ОЗУ большой емкости (до 128K 16-разрядных слов);

· обеспечение простоты и легкости смены пользовательских проектов, загружаемых в БИС;

· наличие монтажной зоны для размещения ИС пользователя;

· возможность использования дополнительных плат по мезонинной технологии;

· обеспечение загрузки конфигурации БИС из схемы постоянной загрузочной памяти.

2.5 Оборудование для контроля и отладки проектных плат

Оборудование для контроля и отладки проектных плат с интерфейсом по стандарту ISA или PCI представляют собой платы-удлинители для соответствующих интерфейсных плат, у которых каждая линия интерфейса имеет соединение с контролирующей БИС PLD.

Рис. 4 Оборудование для контроля и отладки проектных плат

Если ИС проектируемой платы поддерживают граничное сканирование (BST) через JTAG интерфейс, то разработанное на кафедре ПО позволит с помощью платы отладчика до установки разрабатываемой платы в ПК найти ошибки как в межсоединениях этих ИС между собой, так и в их соединениях с разъемом компьютера. Та же плата отладчика с другим вариантом ПО позволяет имитировать поведение любой мыслимой и немыслимой комбинации управляющих сигналов интерфейсной шины.

1	2	3	4	5