Джон Ф.Уэйкерли Проектирование цифровых устройств. Том I (2002) (1095889), страница 225
Текст из файла (страница 225)
Две шины «Связь с соседним блоком» предназначены для гибкой связи между расположенными рядом блоками помимо шин «Непосредственное соединение» с небольшим числом сигнальных линий и однонаправленной передачей сигналов. По шине «Связь с соседним блоком» данный логический блок можно соединить не только с соседним, но и с другим блоком, но для этого потребуется более одной пересылки; при этом каждый раз сигналы должны пройти через программируемый переключатель, в результате чего задержка увеличивается. По шинам «Связь через блок» сигналы проходят мимо двух логических блоков, прежде чем попадают на переключатель, что позволяет получить меньшие задержки при более длинных связях.
Для действительно длинных связей используются шины «Дальняя связь», в которых сигналы вообще не проходят через какие-либо программируемые переключатели; вместо этого сигналы вырабатываются буферами с тремя состояниями, помещенными рядом с логическим блоком, и проходят вдоль всей строки матрицы, образованной логическими блоками, или вдоль всего столбца.
Более детально логический блок и линии связи показаны на рис. 1 0 А 7. М аленькими квадратиками обозначены программируемые соединения; горизонтальная линия либо соединена с вертикальной линией, либо не соединена, в зависимости от значения бита (который опять хранится в защелке), указанного при программировании этого ключа. По краям матрицьи образованной логическими блоками, имеются дополнительные, специализированные программируемые соединения, обеспечивающие подключение к блокам ввода/вывода. Заштрихованная область на рисунке, выделенная цветом, называется матриией программируемых переключателей (ргойгаттаЫе лз«(гоп та!пх, РЯМ). Более подробно эта матрица показана на рис. 10.48.
Каждый ромбик на рис, (а) представляет собой элементарный программируемый переключатель (рго8гаттаЫе личгсй е1етепг, РБЕ), с помощью которого любую линию можно соединить с любой другой, как показано на рис. (Ь). На рис. (Ь) приведены б возможных попарных соединений четырех линий, и для каждого из них в элементарном программируемом переключателе имеется логический ключ. Могут быть задействованы несколько логических ключей, ии одного из них или все; это снова определяется конфигурацией битов, которые хранятся в защелках. Таким образом, как показано на рис. (с), возможно много различных вариантов связи.
10.6. Интегральные схемы типа ЕРОА 1025 ос овсе аме3е Осцвкв соне О!Вест ЕЕЕОВАСК соне 'ксие ОВС МНЕСЕ Оак СОНЕ ОЬОВАС С!ЯЕСТ ГЕЕОВАСК Рис. 10.47. Логический блок микросхем серии ХС4000 и окружающая его структура соединений (( ОНΠ— дальняя связь; 0В(, 0ООВ( Š— связь через блок; 8)ЙО~Š— связь с соседним блоком; 61 ОВАŠ— общий тактовый сигнал; 0(ВЕСТ вЂ” непосредственное соединение; ЕЕЕОВАСК вЂ” обратная связь) ВЙФ П ВЙВ (а) ((3) (с) Рис. 10.4В. Программируемые соединения в ИС серии ХС4000: (а) матрица программируемых переключателей (РВМ); ((3) элементарный программируемый переключатель (РВЕ); (с) несколько возможных соединений Матрица программируемых переключателей является существенным компонентом структуры соединений, представленной на рис, 10.47, обеспечивающей Зк Зкк 2334 1026 Глава 10.
Память и микросхемы типа СРЕС и РРОА связь между блоками. Установление соединений или их размыкание в элементарном программируемом переключателе позволяет продлевать и разрывать проводящие сегменты в шинах «Связь с соседним блолом» и «Связь через блок». Еше более важно, что матрица програл1мируемых переключателей позволяет «повернуть сигналы на 90'» путем соединения горизонтального и вертикального проводников. Без этого нельзя было бы соединить данный логический блок с другими блоками, находящимися в другой строке или в другом столбце матрицы, образуемой логическими блоками.
Хотя матрица программируемых переключателей является необходимым компонентом, но за его использование приходится платить: прн каждом прохождении сигналов через такую матрицу вносима небольшая задержка. Поэтому хорошая программа компоновки для ИС типа РРПА ищет не только какие-либо возможные размещения логических блоков и какую-то комбинацию соединений, которые будут работать. Программа «размещения и трассировки» затрачивает много времени, пытаясь оптимизировать характеристики устройства путем нахождения такого размещения, которое позволило бы сделать соединения короткими, и только после этого осуществляет реализацию самих соединений. Подобно ИС типа СРАНО, о достоинствах микросхем типа РРПА судят по гибкости их структур и устойчивости результатов, даваемых программой компоновки, при небольших изменениях в проекте.
Самое большое разочарование наступает тогда, когда обнаруживается, что при небольших изменениях в большом проекте уже не выполняются требуемые временные соотношения. Как следствие этого, производители ИС типа ЕРСА научились обеспечивать наличие в архитектуре этих микросхем «дополнительных» ресурсов, чтобы помочь пользователям гарантированно получать стабильные результаты. ХОРОШАЯ ПРАКТИКА Размещение и трассировка являются понятной задачей, поскольку она является главной составляющей в действиях «внутреннего плана» при проектировании любой заказной микросхемы. Таким образом, одни и те же программы и одни и те же поставщики программ оказываются вовлеченными в решение задачи размещения и трассировки как в случае ИС типа РРСА, так и в случае специализированных ИС.
Таким образом, можно считать, что любой опьп, приобретенный при работе с ИС типа РРПА, служит хорошей практикой проектирования специализированных ИС! Обзор литературы 1027 Обзор литературы Производители ПЗУ и ОЗУ издают справочники, содержащие характеристики выпускаемых ими микросхем, но гораздо больше справочных данных и указаний по применению отдел ьных микросхем они публикуют на своих %еЬ-сайтах. Информацию о выпускавшихся программируемых ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием можно найти на сайте хыи.
Еа ххсЬТ1с!эешб . сот фирмы Еа!гсЫ!Й Яеш!сопйосзог. На сайте ыыы. ап«1. сога фирмы Адиапсеб М!сто Рек!сез имеется полная информация о более поздних программируемых ПЗУ со стиранием и о микросхемах флэшпамяти. Среди сайтов, на которых перечислены все виды статических и динамических ОЗУ как старые, так и новые, можно указать сайт вешдсопсцссог . Ьхс асЬЗ . сот фирмы НйасЫ Яеш1сопдпсгог и сайт ыыи. г1есе1. сот фирмы ЫЕС Е!есггоп|сз. Самые последние и самые большие синхронные статические ОЗУ предлагают такие фирмы, как 1пгеягагед Рек!се Тесйпо!ояу (ыыы. з.бс. сот), Мосого1а Яеш!сопдос!ог (ыыы.шос. сота) и М!сгоп ТесЬпо!ойу (ыыы.тзсхоп.
сот). В отраслевых публикациях типа Электронные системы (Е1есгготс Булгетл, ыыы. еэгс!. сот) и Электронное проектирование (Е1есгготс Рев(яп) время от времени появляются материалы учебного характера и информация о новинках, где описываются возможности, предоставляемые самыми последними микросхемами памяти, и их применение; просто заходите на%еЬ-сайт и начинайте с поиска "ЯРКАМ". Там вы найдете архитектуры динамических ОЗУ, в том числе память типа КашЬвв РКАМ (КРВАМ), расширенное синхронное динамическое ОЗУ (ЕЯРКАМ), память типа Яупс1лп)г РКАМ (ЯЩЕРКАМ) и синхронное динамическое ОЗУ с удвоенной скоростью обмена данными (РРК-РВАМ).
Кроме рассмотренных в этой главе типов памяти, широкое применение нашли и другие «специализированные» запоминающие устройства. Наиболее распространенными, вероятно, являются микросхемы паияти, работающие по принципу «первым вошел — первым вышел» (бглгщп, 7)гьт-оиг (г7ЕО) тетопв4; обычно их используют для передачи сигналов от одного узла обработки данных к другому или от устройств с одной тактовой частотой к устройствам с другой тактовой частотой. %еЬ-сайты компаний 1РТ, Могого(а и Техаз 1пзптппепзз (ыыы. г З . сап~) являются хорошими источниками информации о схемах НГО. Хотя может показаться, что с помощью НГО магически решаются проблемы метастабильности, возникающие при переходе от блока с одной тактовой частотой к блоку с друтой тактовой частотой, на самом деле это не так.
Посмотрите, например, работу Джексона Память Р7г О: Решения, уменьшающие метастабильност ь в схемах г7г О (Тош 5ас(своп. г!ЕО Метоаел: Яо1иггоп го йег1исе г7ГО Мегал1аийу. Техаз 1пзггшпепгз рцбй ЯСААО!1А, Магсй 1996). Другим типом специализированной памяти является память с двумя портами, у которой имеются два независимых набора адресных входов, входов1выходов данных и шин управления и которая может одновременно выполнять независимые операции по обоим портам. Лидером по производству таких устройств является фирма 1пгеягагеб Рек!се Тесйпо!оду; кроме справочных дан- 1028 Глава 10.
Память и микросхемы типа СРЕС и РРОА ных, их %еЬ-сайт содержит прекрасный набор рекомендаций по применению памяти с двумя портами. Несколько производителей одновременно предложили различные архитектуры микросхем типа СР1.Р и КРОА. В то время как лидером в области разработки и производства ИС типа РРОА бьша и остается компания Х0юх (яхта. х11 злах . сога), над разработкой ИС типа СРЕР работают очень многие. Первые два семейства ИС типа СР1.Р были представлены в начале 90-х годов фирмами А!гега Согрогайоп (нхи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
