Несмотря на явный сдвиг в сторону высокоуровневого проектирования, полностью потенциал программируемой логики можно раскрыть только на классических языках проектирования аппаратуры. Таковых существует всего два – Verilog/SystemVerilog (разработан 1984/2002 гг.) и VHDL (разработан 1983 г.). Эти языки полностью функционально эквивалентны, но имеют абсолютно различный синтаксис. Общие черты HDL-языков:
Имеют синтезируемое и несинтезируемое подмножество операторов.
Именно синтезируемые операторы, описывающие функциональность реальной аппаратуры отличают HDL-языки от обычных языков программирования. В то время как несинтезируемое подмножество используется для симуляции и тестирования и мало отличается от алгоритмических языков программирования.
Используются для описания параллельно выполняющихся действий.
Отличия:
Verilog/SysnemVerilog по синтаксису похож на язык C, а синтаксис VHDL основан на языке ADA.
Описание на Verilog значительно компактнее кода на VHDL, поэтому сейчас язык Verilog используется чаще, чем VHDL. Среди недостатков «чистого» Verilog, часто отмечают отсутствие объектно-ориентированного подхода (при том, что VHDL изначально разрабатывался как объектно-ориентированный язык), но появление языка SystemVerilog полностью устранило этот недостаток. САПР Vivado изначально поддерживает как Verilog/SystemVerilog, так и VHDL, причем в проекте эти языки можно применять одновременно.
Проектирование на языках HDL является стандартным классическим подходом к проектированию, но этот подход отнюдь не единственный. Сейчас получает широкое распространение и популярность т.н. «высокоуровневое проектирование», т.е. разработка аппаратной части системы на высокоуровневых языках программирования, прежде всего – на языках C/C++. Ниже будут рассмотрены несколько широко применяемых при проектировании ПЛИС и СнК маршрутов проектирования.
Экологическая система ПЛИС и СнК
Чтобы эффективно использовать ПЛИС, кроме самой микросхемы, требуется много дополнительных средств, составляющих экосистему разработки и применения ПЛИС.
Прежде всего, к экосистеме ПЛИС относятся программные средства разработки, но также в нее входят jtag-кабели для прошивки и отладки ПЛИС (иногда их называют «программаторами»), отладочные платы и средства, документация и демодезайны, различные форумы разработчиков, производство коммерческих и свободных IP-ядер и многое другое. Так же с 1988 года и по сей день Xilinx издает бесплатный виртуальный XCell Journal, доступный для скачивания в виде pdf-файла.
Средства разработки
Средства разработки для ПЛИС и СнК являются неотъемлемой частью инфраструктуры ПЛИС и в этой области Xilinx удерживает лидерство, постоянно развивая и улучшая свои программные продукты.
Первые релизы средств разработки Xilinx уже мало кто помнит, но в первом выпуске Xcell Journal они упомянуты – это XACT и XACTOR:
Первые релизы средств разработки Xilinx XACT и XACTOR в первом выпуске Xcell Journal.
Далее, в 1996 году был создан САПР Foundation, в котором можно было вести разработку как в графическом редакторе, так и на языке VHDL. Ниже приведен анонс из Xcell Journal #21, а те читатели, которые считают цены на ПО высокими, могут ознакомиться с тогдашним прайс-листом.
САПР Foundation, анонс из Xcell Journal 21
Среда разработки ISE появилась в конце 2000 г. под названием «Xilinx Foundation Series ISE Software». Ниже приведена страничка из Xcell Journal #38 об этом событии:
Среда разработки ISE под названием “Xilinx Foundation Series ISE Software”, Xcell Journal #38.
САПР ISE получился очень удачным и, в том числе, даже по личному опыту, могу сказать, что разработчики его любили. Завершающей версией ISE стал релиз 14.7 от октября 2013 года, когда разработка была прекращена, а проект был заморожен. Однако микросхемы, для которых требуется ISE, все еще серийно выпускаются, поэтому ISE используется даже сейчас. Возможно (но это неточно), что это рекорд продолжительности жизни для САПР!
Следующим САПР от Xilinx стал пакет Vivado, выпущенный в 2014 г., интерфейс которого был создан на базе оболочки PlanAhead из ISE. Данный САПР завершил свою активную фазу в 2019г., когда был выпущен релиз под номером 2019.1.
Далее, с версии 2019.2, представленной в ноябре 2019 г., Xilinx перешел на САПР Vitis, а Vivado вошел в него составной частью.
Таким образом, на данный момент мы имеем уже пятое поколение средств разработки от Xilinx.
#схемотехникобучение #образованиесхемотехник #курс_схемотехник
#цифроваясхемотехника #аналоговаясхемотехника #уроки_электроники
#основыэлектроники #курсэлектроник #схемотехникаонлайн #схемотехникаповышение_квалификации
#схемотехникаснуля #инженерумныхустройств
#embeddedразработчик #Книгипосхемотехнике_электроника
#Профессияэлектроника #Инженерэлектроник
#Обучениерадиоэлектронике #Радиоэлектроникадля_начинающих
#Радиоэлектроникакурсы #разработкаэлектронныхустройств #разработкаэлектроники
#программирование_микроконтроллеров
#курсыпомикроконтроллерам
#обучение_микроконтроллеры #программирование
#обучениепрограммированиюмикроконтроллеров
#программистмикроконтроллеровобучение