VHDL-Entwicklung eines proprietären und parametrisierbaren System on a Chip

ISBN-13: 9783838681672 / Niemiecki / Miękka / 2004 / 212 str.

Bastian Zuhlke

Opis

Inhaltsangabe: Einleitung: Die Entwicklung von mikroelektronischen Schaltungen hat sich in den letzten Jahren rasant verandert, wobei die Entwurfskomplexitat stark anstieg und sich die Entwicklungszeiten (Time to market) reduzierten. Ermoglicht wird dieses durch den Einsatz von Hardwarebeschreibungssprachen (z.B. VHDL, Verilog etc.), die es erlauben, eine Verifikation zu simulieren und auch zu synthetisieren. Realisiert wird dies alles durch den Einsatz von CAE-Werkzeugen, welche z.B. von vielen FGPA oder CPLD Anbietern gunstig oder gar umsonst angeboten werden. Ahnlich wie bei der Softwareentwicklung wird der gesamte Entwurf einer groeren Digitalschaltung in einzelne Funktionseinheiten zerteilt, die untereinander uber festgelegte Schnittstellen kommunizieren (in VHDL sog. Entities). Viele dieser Funktionseinheiten konnen ganz universell (reusable) erstellt werden und somit durch Parametrisierung (z.B. BUS-Breite) in unterschiedliche Projekte einflieen. Es gibt viele Firmen, die sich auf die Erstellung dieser Funktionseinheiten sog. IP-Cores spezialisiert haben. Bei der Strukturverkleinerung ist gerade die 0,13-m- Prozesstechnik aktuell und ein Ende ist nicht abzusehen. Ermoglicht wird dies durch den Einsatz neuer Werkstoffe. Im Bereich der PLDs gibt es viele interessante Entwicklungen, so besitzen z.B. einige FPGAs einen kleinen Mikrocontroller, der zur Laufzeit Teile der Logik den neuen Erfordernissen anpasst. Die Moglichkeit der dynamischen Rekonfigurierbarkeit stellt eingroes Potential fur die Zukunft da. Durch das Zusammenspiel dieser Entwicklungen konnen immer mehr Funktionen auf einem IC abgebildet werden. Komplette Systeme (z.B. fur Settop-Boxen) werden auf einem Chip realisiert, man spricht in diesem Fall von einem „System-on-a-Chip (SoC)." Jeder namhafte Hersteller bietet Produkte aus diesem Marktsegment an. Die Entwicklung eines SoC von der Spezifikation uber die Implementation bis hin zur Inbetriebnahme auf einem DIGILAB 1Kx208 ist Thema diese