ОБЗОР ПРОГРАММНЫХ ПРОЦЕССОРОВ ДЛЯ ПЛИС ФИРМЫ XILINX

Авторы
Файлы

Вавилин А.И. Бурмистров А.В. Статья в формате PDF 268 KB

В современном мире существует огромное множество микропроцессоров, микроЭВМ, ПЛИСов и другой электроники. Однако для разработок чаще используются процессоры с жесткой логикой, но использование программных процессоров открывает новые возможности. В последнее время часто цифровая аппаратура разpaбатывается как «система на кристалле» (СнК), в которой наряду с цифровой аппаратной логикой используются программные процессоры, что экономически выгодно и процесс проектирования становится проще.

Программный процессор - это микропроцессорное ядро, которое может быть полностью создано с использованием только логического синтеза. Он реализуется с использованием различных полупроводниковых устройств, содержащих программируемую логику (ПЛИС - например, FPGA, CPLD).

Большинство систем используют единственный программный процессор. Одним из распространенных программных процессоров - это два IP ядра от фирмы Xilinx: MicroBlase и PicoBlase.

MicroBlaze - имеет универсальные средства связи с периферией, обеспечивающие возможность применять его в разнообразных встроенных приложениях. Основная шина ввода-вывода CoreConnect PLB - обычная шина с возможностью работы в режимах master и slave. Большинство IP-блоков как от Xilinx, так и от сторонних производителей подключаются напрямую к PLB (или через мост между шинами PLB и OPB). Для доступа к внутренней памяти ПЛИС (BRAM), MicroBlaze использует специальную шину LMB, что снижает нагрузку на другие шины.

Для конфигурирования доступны различные параметры MicroBlaze: могут быть отдельно специфицированы размер кэш, длина конвейера (3 или 5-уровневый), встроенная периферия, блок управления памятью, шинные интерфейсы и так далее (всего более 70 параметров). Кроме того, ключевые комaнды процессора, которые редко используются, но при этом их дорого воспроизводить «в железе», могут быть выборочно добавлены или удалены (то есть блоки умножения и деления для операций с плавающей точкой и другие математические функции). Этот набор настроек дает разработчику возможность четче определить грань между аппаратной и программной частью в проекте.

Операционная система с упрощенной защитой и виртуальной памятью, например μClinux или FreeRTOS может работать без блока управления памятью на MicroBlaze. С блоком управления памятью возможна работа операционных систем, требующих аппаратной поддержки страничной организации памяти и защиты (таких как ядро Linux), хотя производительность MicroBlaze значительно ниже, чем у таких аппаратных микропроцессорных ядер, встроенных в FPGA, как PowerPC-405 в Virtex-4.

PicoBlaze - общее название серии свободно распространяемых процессорных ядер, созданных фиромой Xilinx для своих ПЛИС (FPGA и CPLD). В основе PicoBlaze лежит архитектура 8-битного RISC-процессора; скорость работы на ПЛИС семейства Virtex4 может достигать 100 MIPS. Процессор имеет 8-битные порты данных и адреса, обеспечивающие доступ к разнообразной периферии.

Один из открытых процессорных ядер, который получил широкое распространение, это LEON, который позволяет синтезировать VHDL модель, имеет 32-разрядный процессор совместимый с архитектурой SPARC V8 . Модель легко конфигурируется и особенно подходит для СнК конструкции.

Не менее известный чем LEON это OpenRISC, который первый установил набор спецификаций для семейства 32- и 64-разрядных RISC /DSP процессоров. Его открытая и модульная архитектура позволяет расширить спектр использования кристалла. Разработанный с акцентом на производительность, простоту, низкую потрeбляемую мощность, масштабируемость и универсальность реализации. Может работать с частотой до 100 МГц.

Исходя из данных видно, что производители предоставляют право выбора на использование коммерческих или Open Source программ для своих изделий. Коммерческие варианты программных процессорных ядер часто распространяются с программным обеспечением фирмы производителя конкретной ПЛИС.

ЯЗЫКОВАЯ ПОЛИТИКА ЕВРОПЕЙСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 165 KB...

02 05 2024 22:15:29

ПОЛУЧЕНИЕ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ МАСЛЯНОВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ БУТАДИЕН-СТИРОЛЬНОГО КАУЧУКА

Статья в формате PDF 143 KB...

01 05 2024 3:52:22

ПРОБЛЕМЫ ОПТИМИЗАЦИИ ГИБКИХ ХТС, СОДЕРЖАЩИХ МОДУЛИ С ВРАЩАЮЩЕЙСЯ НАСАДКОЙ

Статья в формате PDF 122 KB...

30 04 2024 15:21:44

ГИСТОХИМИЯ NADPH-ДИАФОРАЗЫ РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ САМЦОВ КРЫС В НОРМЕ И ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ФАКТОРОВ

В центральных и периферических отделах нервной системы, осуществляющих регуляцию копулятивной функции самцов крыс, широко представлены нервные клетки, обладающие активностью NADPH-диафоразы. В переднем гипоталамусе они представлены нейронами двух типов (с высокой и низкой активностью), в боковых рогах тоpaколюмбального отдела спинного мозга – нейронами с высокой активностью фермента. Высокая активность NADPHдиафоразы выявлена также в вегетативных микроганглиях и нервных волокнах наружных и внутренних пoлoвых органов, а также – гладкомышечных элементах кавернозных тел. Активностью фермента в различной степени помимо вышеуказанных отделов обладают интерстициальные клетки семенников, эпителий концевых отделов и протоков простаты, семенных пузырьков, мочевыводящих путей. Под воздействием нeблагоприятных (острый и хронический стресс, острая и хроническая алкогольная и наркотическая интоксикация) отмечено увеличение числа NADPH-реактивных структур и активности фермента в них. ...

29 04 2024 10:53:14

ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕХАНИЧЕСКОГО УСКОРИТЕЛЯ

Статья в формате PDF 84 KB...

28 04 2024 1:16:25

СОЛОВЬЁВ ВИТАЛИЙ НИКОЛАЕВИЧ

Статья в формате PDF 90 KB...

27 04 2024 3:23:54

ВЛИЯНИЕ БИОПРЕПАРАТОВ НА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ И ПРОДУКТИВНОСТЬ РАННИХ ГИБРИДОВ ОГУРЦА В ПЛЕНОЧНОЙ ТЕПЛИЦЕ

Установлено, что применение биопрепаратов биогумус, гуми и альбит при замачивании семян и некорневой подкормке раннеспелых гибридов огурца в пленочной теплице, положительно влияют на энергию прорастания и всхожесть семян, ускоряют рост и развитие растений огурца, сокращают межфазный период на 3- 4 дня, вегетационный период, на 5-6 дней. Благоприятно влияют на водный режим растений, увеличение ассимиляционной поверхности, фотосинтетический потенциал и урожайность. Наиболее эффективное действие оказывали биопрепараты биогумус и гумми на гибридах, отечественной селекции Арина и голландской Машенька. ...

26 04 2024 3:56:43

Никитюк Надежда Федоровна

Статья в формате PDF 68 KB...

25 04 2024 7:55:31

ТОПОГРАФО-АНАТОМИЧЕСКИЕ КОРРЕЛЯЦИИ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ В КОНЦЕ ПРЕДПЛОДНОГО ПЕРИОДА ПРЕНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗА

Статья в формате PDF 104 KB...

24 04 2024 5:56:43

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК СО СПЕРМАТОЗОИДАМИ ЧЕЛОВЕКА

Статья в формате PDF 204 KB...

23 04 2024 2:11:28

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ САМООПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫПУСКНИКОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Статья в формате PDF 107 KB...

22 04 2024 5:24:31

КВАЗИНЕЙТРАЛЬНАЯ ОБЛАСТЬ ПРИЭЛЕКТРОДНОГО СЛОЯ ПРИ БОЛЬШИХ ОТБИРАЕМЫХ ТОКАХ

Статья в формате PDF 156 KB...

21 04 2024 8:15:24

Левофлоксацин в терапии обострений инфекционно-обусловленной бронхиальной астмы

Статья в формате PDF 106 KB...

20 04 2024 15:36:55

ИНТЕГРАЦИЯ ЗНАНИЙ О ЗДОРОВЬЕ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ПРОГРАММЫ ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗАХ

Статья в формате PDF 122 KB...

19 04 2024 22:54:16

ДЫХАТЕЛЬНАЯ МАСКА ДЛЯ ВНУТРИУТРОБНОГО ПЛОДА (ВНУТРИМАТОЧНЫЙ АКВАЛАНГ) И СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГАЗООБМЕНА В ОРГАНИЗМЕ ПЛОДА ЗА СЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ДЫХАНИЯ (ВЕНТИЛИРОВАНИЯ ЕГО ЛЕГКИХ ДЫХАТЕЛЬНЫМ ГАЗОМ) ВНУТРИ МАТКИ

Предложено устранять внутриутробную гипоксию и асфиксию плода путем искусственной вентиляции его легких дыхательным газом. Для искусственного дыхания внутриутробного плода разработано специальное устройство, названное внутриматочным аквалангом. Внутриматочный акваланг включает аппарат искусственной вентиляции легких и дыхательный контур со специальной раскладной (раздувной) дыхательной маской, надеваемой внутри матки на голову плода наподобие сетчатого шлема. Разработана контролируемая с помощью УЗИ технология введения маски внутрь матки через естественное отверстие в шейке матки, технология одевания дыхательной маски на голову внутриутробного плода при головном его предлежании и технология вентилирования легких внутриутробного плода дыхательным газом. ...

18 04 2024 20:44:44

РЕСТРУКТУРИЗАЦИЯ: ПОНЯТИЕ И ИНСТРУМЕНТЫ РЕАЛИЗАЦИИ

Статья в формате PDF 85 KB...

17 04 2024 18:40:28

Совершенствование форм и методов в системе организации прививочной работы

Статья в формате PDF 104 KB...

16 04 2024 23:26:22

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА КАЧЕСТВО ИЗМЕРЕНИЙ ПРИБОРА МАЭС

Существующие методы атомной эмиссионной спектроскопии для исследования состава металлов и сплавов используются во всех отраслях машиностроения. По мнению авторов, современные методы уже не обеспечивают необходимых точностей измерений. В данной работе авторами проведены исследования влияния внешних факторов на точность измерений прибора атомно-эмиссионной спектроскопии. ...

15 04 2024 15:42:51

ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БАЛЛЬНО-РЕЙТИНГОВОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ АТТЕСТАЦИИ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

Статья в формате PDF 110 KB...

14 04 2024 5:46:44

НОВОЕ БИОЛОГИЧЕСКИ ЦЕННОЕ СЫРЬЕ ДЛЯХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Статья в формате PDF 104 KB...

13 04 2024 10:37:53

УВЕЛИЧЕНИЕ ЧИСЛА ФАЗ КАК СПОСОБ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И РАСШИРЕНИЯ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АВТОНОМНЫХ ИНВЕРТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ

Статья в формате PDF 120 KB...

12 04 2024 10:12:51

О СОЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЕ ВЕТЕРАНОВ, ИНВАЛИДОВ И ПОЖИЛЫХ ГРАЖДАН В КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ

В статье авторами рассмотрены региональные особенности социальной защиты ветеранов, инвалидов и пожилых граждан, в частности, меры социальной поддержки и социальное обслуживание. ...