автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Метод коррекции временных задержек на топологических элементах сегментированных матриц соединений в САПР ПЛИС

На правах рукописи

ГГ5 ОД

1 з и т ш

ВОЛКОВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ

МЕТОД КОРРЕКЦИИ ВРЕМЕННЫХ ЗАДЕРЖЕК НА ТОПОЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТАХ СЕГМЕНТИРОВАННЫХ МАТРИЦ СОЕДИНЕНИЙ В САПР ПЛИС

Специальность 05.13.12 - системы автоматизации проектирования

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владимир 2000

Работа выполнена на кафедре конструирования и технологии радиоэлектронных средств Владимирского государственного университета

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор М.В. Руфицкий

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор В.А. Шахнов, доктор технических наук, профессор А.К. Бернюков

Ведущее предприятие:

Воронежский научно-исследовательский институт связи. Адрес: Россия, 394018, г.Воронеж, ул.Плехановская, 14, телефон (0732)55-46-73

Защита состоится " июня 2000 г. в 1400 часов в аудитории № 211-1 на заседании диссертационного совета К 063.65.02 Владимирского государственного университета по адресу: 600026, г.Владимир, ул. Горького, 87.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВлГУ.

Автореферат разослан "/У" 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук доцент

И.Е. Жигалов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Увеличение номенклатуры выпуска цифровых устройств различного назначения наряду с возрастанием их функциональной сложности и улучшением массогабаритных характеристик привело к созданию специализированных больших ■ интегральных схем (БИС) на новой элементной базе - программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС). Их использование позволяет поднять уровень автоматизированного проектирования аппаратуры на качественно новую ступень, что резко снижает трудоемкость проектно-конструкторских работ и себестоимость продукции. Основным отличием ПЛИС от других видов специализированных (полузаказных) БИС является возможность получения цифрового устройства (ЦУ) на ПЛИС' без применения специального технологического оборудования в предельно сжатые сроки.

Традиционная методика синтеза ЦУ на ПЛИС ориентируется на поэтапную разработку конструкции БИС, включая логическое, схемотехническое и конструкторское проектирование. В результате разобщенности и критериальной несовместимости этих этапов, в частности с точки зрения сквозного учета временных характеристик разрабатываемого ЦУ, не удается создать сквозной цикл проектирования ПЛИС с полным исключением доработки конструкции ручными методами. Это приводит к частичной потере основного преимущества синтеза ЦУ на базе ПЛИС - скорости разработки. Особенно большие проблемы возникают при проектировании ПЛИС, содержащих сегментированные матрицы соединений. Существенными недостатками использования сегментированных матриц соединений (CMC) являются увеличение задержки распространения сигнала, что обусловлено наличием узлов коммутации, а также непредсказуемость задержки и её зависимость от выбранной трассы соединения. В связи с этим в число наиболее актуальных задач проектирования ЦУ на базе ПЛИС с CMC выдвигается создание метода коррекции временных задержек (КВЗ), который позволит проводить сквозной синтез конструкции в САПР ПЛИС, начиная с самых ■ ранних стадий проектирования вплоть до получения файлов конфигурации в автоматическом режиме.

Под коррекцией временных задержек в данной работе понимается процесс реализации соединений на кристалле с учетом временных характеристик цепей, рассчитанных специальной процедурой временного анализа. Цикл проектирования заканчивается при реализации всех соединений на кристалле с временными характеристиками, соответствующими рассчитанным ранее.

Цель работы состоит в разработке автоматизированного метода коррекции временных задержек на топологических элементах сегментированных матриц соединений ПЛИС, позволяющего проводить сквозной синтез конструкции разрабатываемого ЦУ с целью приведения получаемых временных характеристик устройства к заданным.

Поставленная цель может быть достигнута при условии решения следующих задач:

- разработки математической модели ПЛИС для применения ее в методе КВЗ;

- разработки математического и программного обеспечения, реализующего предложенный в работе метод и алгоритмы;

- разработки методического обеспечения проектирования ПЛИС с CMC методом КВЗ.

Метод исследования состоит в развитии и применении математического аппарата теории множеств и теории графов к исследованию особенностей конструкции ПЛИС с CMC, в разработке и экспериментальной проверке алгоритмов их автоматизированного проектирования.

Научная новизна работы заключается в разработке метода коррекции временных задержек на топологических элементах в САПР ПЛИС и алгоритмов, позволяющих проектировать топологию ПЛИС с учетом заранее заданных временных характеристик разрабатываемого ЦУ.

В работе:

1. Впервые предложена методика декомпозиции описания высокого уровня.

2. Предложен метод коррекции временных задержек на топологических элементах CMC ПЛИС, разработана математическая модель метода.

3. Разработана методика проектирования на основе предложенного метода в рамках САПР ПЛИС.

4. Разработан алгоритм декомпозиции описания высокого уровня на конструкции.

5. Разработан алгоритм имплиментации кристалла ПЛИС с учетом временных характеристик.

Практическая ценность работы заключается в следующем.

Разработан программно-методический комплекс, реализующий метод коррекции временных задержек на топологических элементах CMC •J в САПР ПЛИС, который позволяет:

- проектировать ЦУ на базе ПЛИС с CMC со сквозным учетом требуемых временных характеристик;

- сократить сроки проектирования ЦУ на базе ПЛИС с CMC, исключив этап "ручной" доработки конструкции, проводимый с целью приведения полученных временных характеристик устройства к заданным;

- повысить надежность разработанного устройства за счет исключения возможных рисков сбоя и состязаний сигналов, которые не выявляются при традиционном подходе к проектированию ПЛИС.

Реализация и внедрение результатов.

Разработанные в диссертации метод, модели, алгоритмы, программные и методические средства использовались при выполнении хоздоговорных научно-исследовательских работ с участием автора диссертации.

Разработанные алгоритмы и методика проектирования ПЛИС с CMC используются в учебном процессе факультета радиофизики и электроники Владимирского государственного университета.

Основные результаты диссертационной работы внедрены на следующих предприятиях:

- Владимирское конструкторское бюро радиосвязи;

- завод "Электроприбор", г.Владимир;

- завод "Ревтруд", г. Тамбов;

- Воронежский научно-исследовательский институт связи (ВНИИС);

- НВП "Протек", г. Воронеж.

Апробация работы. Работа в целом и ее отдельные результаты докладывались и обсуждались в период с 1996 по 2000 гг.:

на международных и всероссийских научно-технических конференциях, проходивших в Москве, Владимире, Таганроге;

- на научно-технических семинарах кафедры "Конструирование у. технология радиоэлектронных средств" ВлГУ.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 12 работах, четырех научно-технических отчетах о применении метода на базовом предприятии, а также в методическом пособии по специальности "Проектирование и технология радиоэлектронных средств", V подготовленном к печати (план издания - 2000 г.).

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 178 страницах и иллюстрированных 35 рисунками и 2 таблицами, а также списка литературы из 125 наименований.

На защиту выносятся:

- метод коррекции временных задержек на топологических элементах сегментированных матриц соединений ПЛИС;

- алгоритм декомпозиции описания высокого уровня;

- структура программного комплекса для проектирования ПЛИС с CMC методом КВЗ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и основные задачи исследований, приведены краткие аннотации глав диссертации.

В первой главе рассматриваются конструктивно-технологические особенности ПЛИС и методика их автоматизированного проектирования.

Проведена классификация ПЛИС по степени интеграции, рассмотрены основные типы применяемых в настоящее время функциональных преобразователей ПЛИС, способы организации внутренней структуры и выполнения внутренних соединений ПЛИС. В результате проведенной классификации показано, что по способу организации внутренней структуры ПЛИС можно разделить на одноуровневые (FPGA) и многоуровневые (CPLD). Блочная архитектура FPGA особенно эффективна при реализации ЦУ с высокой регистровой насыщенностью. Наибольшие преимущества от CPLD-архитектуры можно получить в проектах с высокой комбинационной насыщенностью.

В ПЛИС с многоуровневой структурой для каждого соединения выделяется непрерывный канал, обеспечивающий минимальную и хорошо предсказуемую задержку. В одноуровневых ПЛИС для осуществления коммутации используют сегментированные матрицы соединений (CMC). Однако недостатками такого подхода являются увеличение задержки распространения сигнала, что обусловлено наличием узлов коммутации, а также непредсказуемость задержки и её зависимость от выбранной трассы соединения.

Поэтому, несмотря на значительные достижения в области микроэлектроники, большая часть разрабатываемых современных электронных средств (ЭС), имеющих в своем составе ПЛИС с CMC, требует нескольких этапов доработки конструкции. Такая доработка проводится прежде всего с целью коррекции временных задержек соединений кристалла ПЛИС, причем, в основном выполняется вручную и иногда приводит к многократной полной переработке внутренней структуры ПЛИС. В результате снижается эффект от применения ПЛИС, увеличивается время проектирования.

В результате проведенного анализа конструктивно-технологических особенностей поставлена задача исследований - учета и компенсации (коррекции) задержек в сегментированных матрицах соединений в процессе проектирования ПЛИС.

В проведенном в первой главе анализе существующих систем и методики проектирования цифровых устройств на ПЛИС показано, что максимальные преимущества от использования ПЛИС возможно получить лишь при наличии высокоуровневых систем проектирования и отладки -САПР ПЛИС. Внедрение технологии ПЛИС было бы невозможно без соответствующих средств автоматизированного проектирования.

Показано, что в настоящее время языки высокого уровня пользуются наибольшей популярностью для входного описания разрабатываемого устройства. Многие из них (УЬГОЬ, Уеп1о§) являются международными стандартами проектирования аппаратуры.

Описание высокого уровня (ОВУ) в отличие от других способов входного описания проекта позволяет легко создавать четкую, иерархическую структуру разрабатываемого устройства с нужной степенью детализации для каждого этапа разработки. Сохранение этой структуры на последующих этапах проектирования позволит учесть временные задержки проекта уже на ранних стадиях разработки ЦУ. Поскольку, имея ограниченный набор компонент (конструкций языка высокого уровня), составляющих проект, и временные требования к разрабатываемому устройству, можно с достаточной степенью точности определить требуемые времена прохождения сигнала через отдельные компоненты (части проекта) и между компонентами (максимальные задержки межсоединений).

Отмечено, что в настоящее время информация, заложенная в исходном ОВУ и позволяющая задавать временную структуру проекта, практически не используется на последующих этапах проектирования.. Определение временных задержек разрабатываемого устройства происходит только на заключительной стадии проекта, когда полученные времена прохождения сигналов и конкретные значения задержек цепей уже не могут повлиять на результат разработки, а могут лишь указать на необходимость полной переработки проекта.

Данное обстоятельство является существенным недостатком традиционного подхода к проектированию ПЛИС.

Для устранения этого недостатка необходимо разработать алгоритм декомпозиции исходного описания (в частности, описания высокого уровня) на языковые конструкции, который позволил бы проводить разбиение проекта с учетом заданной разработчиком структуры описания.

Существенным недостатком традиционного подхода к этапу логического синтеза является совместная минимизация системы булевых уравнений, описывающих разрабатываемое устройство. При выполнении совместной минимизации сохраняется алгоритм функционирования устройства, однако полностью нарушается иерархическая структура

проекта. Происходит полная потеря информации о структурной декомпозиции проекта и о временных характеристиках путей прохождения сигнала между отдельными частями (конструкциями) проекта.'

Следовательно, традиционный подход к логическому синтезу, при котором происходит максимально возможная совместная минимизация системы булевых уравнений, описывающих разрабатываемое устройство, неэффективен, поскольку коэффициент заполнения кристалла при автоматической разработке находится в пределах 0,4 - 0,7.

Сделан вывод, что используемая при традиционном подходе к решению задачи компоновки и, соответственно, последующей имплиментации математическая модель не отражает временную структуру разрабатываемого ЦУ на ПЛИС.

Таким образом, используемые в настоящее время методы синтеза ЦУ в САПР ПЛИС не учитывают -конструктивные особенности ПЛИС, в частности инкрементные задержки в сегментированной матрице соединений ПЛИС. Этот факт наряду с отсутствием единых критериев оптимизации разработки приводит к невозможности осуществления 100%-й трассировки межсоединений в автоматическом режиме с заданными временными характеристиками.

Следовательно, разработка метода и маршрута проектирования в САПР ПЛИС с CMC с учетом временных задержек соединений в процессе синтеза позволит привести к созданию полностью, автоматического сквозного цикла проектирования, исключить ручную доработку топологии кристалла и повысить качество изделий.

Вторая глава посвящена разработке моделей и метода, лежащих в основе предлагаемого в диссертации принципа проектирования ПЛИС с CMC с учетом заданных временных характеристик.

Анализ исходных данных на проектирование математической модели метода КВЗ показал, что целесообразно использовать совмещенную математическую модель, которая отразит как логическую и информационную, так и конструкторскую части разработки.

Такую возможность представляет отображение проектируемого устройства в виде взвешенного гиперграфа,.который позволяет учитывать временные и конструктивные параметры, трассировочную способность кристалла ПЛИС при минимальной сложности его формального представления:

G = {V, Tw R, Тп X, Yj, Z,j, Ту, где V- множество вершин гиперграфа G; 7V- множество весов вершин G; R - множество ребер G; Тг - множество весов ребер G; Xi - множество горизонтальных рядов кристалла ПЛИС; Yj - множество вертикальных

рядов кристалла ПЛИС; 2у - множество ячеек кристалла ПЛИС; Тк -трассировочная способность канала ПЛИС.

Представление кристалла ПЛИС в виде совокупности горизонтальных и вертикальных рядов ФП позволяет в отличие от традиционного подхода производить локальную оценку трассировочного ресурса и расчет временной задержки Т] данного соединения кристалла: реализуемое соединение г описывается с помощью двухэлементного кортежа (XI, У!). Разбиение кристалла на ряды Хп, Уп позволяет учесть в процессе разработки количество соединений Лг, прошедших через ячейку канала 2,,. В общем случае {X} и {У} соответствуют шагу размещения ФП на кристалле а.

Суммарная длина цепи связи между ФП определяется: Ь = п - т- а ,

где п - число нагрузок на выходе ФП (коэффициент разветвления ФП); а -шаг размещения ФП на кристалле {а. — л]/N); БКр - площадь кристалла; т — среднее число шагов а, которое проходит сигнал по линии связи между двумя элементами; N - степень интеграции. логических элементов.

Функциональный преобразователь ПЛИС рассматривается как обычная ненасыщенная переключающая схема, в которой фронты и задержки переключения определяются в основном постоянной времени цепи нагрузки. Энергия переключения такого переключающего элемента с учетом влияния линий связи на кристалле может быть приближенно определена выражением

РТ*Кми2А(.СЕ+Ссв),

и соответственно задержка переключения ФП ПЛИС

тЕ=МКии2А(СЕ+Ссв)/РКР,

где Км - коэффициент потерь мощности в ФП, равный отношению потребляемой мощности к выходной мощности в нагрузке; VА -амплитуда рабочего сигнала; Ркр - мощность на кристалле; N - степень интеграции (эквивалентных вентилей); Ссв - суммарная внешняя емкость цепи связи, подключенная к выходу ФП; СЕ - суммарная внутренняя емкость ФП, подключенная к выходу.

В общем виде величину можно представить в виде функции ™ = Те),

где д (тВ}{ + Те) — функция, содержащая совокупность параметров для определения внутренней задержки ФП с учетом влияния линий связи на кристалле.

Выражение для определения задержки переключения линии связи т = N-Km-U2a-Ccb/Pkp,

где Км - коэффициент потерь мощности в ФП, равный отношению потребляемой мощности к выходной мощности в нагрузке; UA -амплитуда рабочего сигнала; Ркр - мощность на кристалле; N - степень интеграции (эквивалентных вентилей); Ссв - суммарная внешняя емкость цепи связи, подключенная к выходу ФП:

Сев — • d ■ L,

где С0 - усредненная удельная емкость металлизации линий связи на кристалле; L - суммарная длина цепи связи, объединяющей выход ФП со входами ФП; d - ширина металлизированного проводника.

Увеличение количества нагрузок сигнала приводит к увеличению емкостной составляющей проводника, что в свою очередь увеличивает время прохождения сигнала в цепи. Учитывая перечисленные факты, получим выражение для оценки Тг.

Тг = Я (L, Cs,m,D), где L - длина соединения; D - ширина соединения (D - const)', m -количество нагрузок соединения; Cs - суммарная емкость соединения.

Величины Х„ YJt Zy зависят от количества рядов ФП по горизонтали и вертикали кристалла ПЛИС

Yj, Zy =/(х, у),

где х, у - количество рядов ФП по горизонтали и вертикали кристалла соответственно.

Трассировочная способность кристалла Т\ определится как суммарное число трасс в обоих ортогональных направлениях X и Y, предназначенных для реализации межсоединений:

Тк = ч/(Тх+Ту),

где Tk — Тх+Ту — трассировочная способность кристалла; Тх - суммарное число трасс канала в направлении X; Ту - суммарное число трасс канала в направлении Y.

Считая, что длина каждой трассы равна линейному размеру кристалла Lkp, выражение для трассировочной способности можно записать в виде:

T = LCB/n-LKP=n-N-lCB/T]-LKP,

где Ьсв - суммарная длина связей на кристалле; 1СВ - средняя длина связей на кристалле (lCB ~ LKP • NP~\p- показатель Рента); LKP=0,5(LX+Ly) -

усредненный линейный размер кристалла; т] - коэффициент заполнения трасс кристалла; п - средняя нагрузка ФП (коэффициент разветвления).

Введено понятие трассировочной способности / ячейки 2 на кристалле как суммы числа трасс, проходящих через ячейку ФП в ортогональных направлениях х и у:

t = tx+ty = Г/л/77.

Проведенный анализ структуры кристалла ПЛИС и проблемы учета задержек в соединениях кристалла позволил создать подробную математическую модель метода КВЗ:

^ = ех1г{£Г,, С,}; ех 1г ^, Ск} = = ех1г{Ту:4(т/),ТК:Я(Ь,С8,т,П)};

где .Р - вариант конструкторской реализации проекта на кристалле, удовлетворяющий заданным временным характеристикам (ограничениям); ех!г {¿У,, С,} - экстремум целевых функций, учитывающих временные характеристики кристалла (в частности задержки соединений); С, - весовые коэффициенты, учитывающие критерии оптимизации временных функций;

ехЬ- {ЕРь Ск} — экстремум целевых функций, учитывающих конструктивные характеристики кристалла (количество

вертикальных/горизонтальных каналов, трассировочный ресурс и т.д.); С* - весовые коэффициенты, учитывающие параметры конструкции кристалла ПЛИС.

Метод КВЗ ориентирован на современные стандарты проектирования радиоэлектронной аппаратуры УНОЬ, Уеп1о§.

Исходными данными для метода КВЗ является набор конструкций описания высокого уровня, для формального представления которого удобно использовать символику теории множеств. Поэтому в работе исходное ОВУ рассматривается как некоторое множество элементов Ь-{Ьи Ь2, ... , Ь„}, где п - общее количество конструкций, ОВУ, соединенных между собой электрическими цепями из множества и={и\, щ, ... , и„}, где т - общее количество цепей (сигналов из ОВУ). При этом каждый элемент множества и может быть однозначно представлен через элементы множеств {X}, {Р}, {У} :

и = {X, Р, У},

X = {Хи Х2, ..., Хп}; Р = {Р,, Р2, ..., Рт}; У = {У,, У,, ..., У^, где X - множество входных сигналов; Р - множество внутренних переменных; У- множество выходных сигналов.

Учет задержек на проводниках при трассировке и, как результат, исключение гонок сигналов при проектировании ПЛИС методом КВЗ позволяет свести минимизацию СБФ к исключению из рассмотрения части внутренних переменных, что увеличивает трассируемость кристалла и эквивалентно сокращению проводников.

В общем случае сформированное для выходного сигнала ПЛИС логическое уравнение можно представить в следующем виде: м

к= 1

где Рк(Р1>Р2>--->Рп) ' терм внутренних переменных ОВУ;

<рк(х],х2,...,х1) - к-н терм входных сигналов ОВУ; р, ,р2,..-,р„-внутренние переменные ОВУ; х1 ,х2 - входные сигналы ОВУ.

В результате выполнения временного анализа должна быть получена временная модель проекта, содержащая задержки сигнала на конструкциях ОВУ тц и задержки на соединениях между конструкциями гс.

В предлагаемом в работе алгоритме размещения оценка степени связности производится по следующей формуле:

' Ф,(0= 2>у;

где - коэффициент взвешенной связности элементов г и _/; J|.¡ -множество индексов конструкций, закрепленных на предыдущих шагах; п - общее количество размещаемых конструкций; - вес ¿-й цепи, связывающей конструкции Ц и Ь/, %(р5) - коэффициент учета размера цепи, равный 2 /р5; общее количество выводов 5-й цепи; § - число цепей, связывающих конструкции I, и Ц. Величина определяет

важность 5-й цепи с точки зрения минимизации ее длины.

Поскольку критерием оптимальности является минимум взвешенной длины соединений, то в процессе размещения очередной конструкции минимизируется целевая функция

где сЗд — расстояние между позицией установки элемента (терма) г^ конструкции Ь, и позицией размещенного ранее элемента /} конструкции Ь/, Т/.1 - множество позиций, занятых элементами после (/-/)—го шага алгоритма.

Особенностью предлагаемого метода коррекции временных задержек на топологических элементах в САПР ПЛИС является возможность учета как конструктивных и технологических, так и временных ограничений при разработке топологии ПЛИС.

В третьей главе диссертации показана возможность проведения автоматизированного проектирования ПЛИС с CMC методом КВЗ. При реализации метода рассмотрены возможности учета конструктивных и технологических ограничений ПЛИС и предложены пути достижения оптимального результата при разработке ЦУ на базе ПЛИС с CMC методом КВЗ.

Цикл проектирования ПЛИС методом КВЗ начинается с декомпозиции (разбиения) описания высокого уровня (ОВУ) разрабатываемого устройства на отдельные части {LJ - конструкции языка.

Для оптимальной декомпозиции ОВУ на конструкции языка предлагается алгоритм, работа которого заключается в получении некоторого начального разбиения исходного ОВУ и последующего его улучшения с помощью итерационного парного обмена микроопераций (термов) из различных конструкций. При этом на каждой итерации реализуется та перестановка термов, которая обеспечивает максимальное уменьшение числа связей между конструкциями. Начальное разбиение может быть произвольным (по блокам, по функциям и процедурам, по операторам языка и т.д.).

Алгоритм декомпозиции ОВУ на языковые конструкции позволяет производить разбиение исходного описания проекта на части, сохраняя его "интеллектуальные" особенности, заложенные разработчиком.

Для проведения минимизации ПСБФ на этапе логического синтеза предложен алгоритм, постороенный на основе метода факторизации, сущность которого состоит в выделении из СБФ одинаковых групп термов (факторов).

Объединение факторов возможно в пределах допустимых по техническим условиям значений коэффициентов разветвления логических элементов по выходу Квых и коэффициенту объединения по входу Кв.х-Непосредственной проверкой можно убедиться, что ' выигрыш от проведения процедуры объединения факторов можно определить по формуле

V = ± AV = ±[La(Ka-l)-(Ka-Sa)], /=1 i=i

где V— суммарное число входов вершин (контактов логического элемента); La - число переменных фактора ia\ Ka(SJ - число факторов системы булевых функций, в которые входит новый фактор ta\ п - число факторов.

Величину V можно использовать в качестве критерия при оптимизации СБФ на этапе логического синтеза методом КВЗ.

Алгоритм минимизации ПСБФ позволяет снижать размерность задачи за счет решения ее по частям (конструкциям ОВУ). Кроме этого учитывается структура межсоединений (между минимизируемыми конструкциями). Таким образом, на этапе логического синтеза сохраняется структура проекта в отличие от традиционного подхода.

Процесс проектирования кристалла ПЛИС (имплиментация) методом КВЗ реализуется на основе алгоритма имплиментации кристалла ПЛИС. Отличительной особенностью предложенного алгоритма является проведение проектирования ПЛИС по частям (на основе проведенного ранее разбиения ОВУ на подсистемы булевых функций). Подобный подход позволяет сократить размерность решаемых задач, а также осуществлять постоянный контроль временных характеристик разрабатываемого ЦУ на ПЛИС по временной модели проекта, составленной на этапе временного анализа.

Алгоритм имплиментации состоит из трех основных процедур:

1) процедура предварительного размещения конструкций по критерию

связности;

2) процедура улучшения предварительного размещения и распределения

соединений по каналам кристалла;

3) процедура пошаговой трассировки соединений.

Использование на этапе размещения оценок реализуемости соединений обеспечивает лучшие результаты по сравнению с традиционными методами минимизации суммарной длины соединений.

Для реализации соединений на кристалле ПЛИС необходимо выполнить условие, ограничивающее максимальные плотности соединений в каналах:

где рк - пропускная способность соответствующего направления в области к.

При пошаговой трассировке используется множество цепей ПЛИС -С = {сК }, где каждая цепь ск е С представляет собой подмножество выводов ФП, которые должны быть соединены при ее трассировке

ск = {АЛ>->6,>•••}• В свою очередь, каждый вывод ФП на кристалле ПЛИС определяется множеством его эквипотенциальных контактов

= {Кл,Ка,...}.

Аналогично любому свободному проходу ставятся в соответствие два ограничивающих его контакта

Г, = {ка,ка).

Положение контакта на поле кристалла ПЛИС задается его координатами

где Ы- номер; дг - сечение канала.

Одноканальная подцепь к-й цепи определяется как

Ш9={К,Х) е4(|АА|=1,АГ.. еъ5 есК е/Д

ЧКу,Кпт е 4(^,7 ^ л Кпт еЬп => Ь5 * Ъп),

т.е. ск представляет сооои группу контактов, которые располагаются на сторонах 1-го канала ПЛИС и могут принадлежать выводам к—й цепи.

Задача трассировки сК в методе КВЗ рассматривается как поиск некоторой декомпозиции к—й цепи ), минимизирующей

максимальную локальную плотность соединений в каналах ПЛИС. Для ее решения в соответствие цепи сК сопоставлен граф = {ск ^>РК,У). Вершинами графа служат множество выводов ск = {Ьп} и свободные магистрали каналов — {/т}, которые могут быть использованы при трассировке данной цепи. Ребро V¡- 6 V , если существуют два контакта Кы =^2,х2) еск и^, такие, что А^, = и не

существует контакта К51 = (Аг3,х3) еск Одля которого Лг3 = Ат2 = Nl и х3 е]х',,х2[.

Таким образом, трассировка каждой (к-й) цепи в методе КВЗ включает следующие этапы: построение графотопологической модели

цепи (графа С°К); определение минимального связывающего дерева (МСД)

в графе ; определение на основе канальных ребер, принадлежащих МСД, множества одноканальных подцепей данной (£-й) цепи; назначение свободных магистралей каналов мевду одноканальными подцепями, выводы которых соединены в МСД хотя бы одним ребром; проверка соответствия временных характеристик реализованных цепей заданным значениям и возможный возврат на один из предыдущих этапов разработки.

Четвертая глава посвящена разработке принципов и структуры программно-методического комплекса коррекции временных задержек на топологических элементах ПЛИС и его внедрению.

Реализация в рамках комплекса программных модулей, выполняющих функции декомпозиции описания высокого уровня на конструкции; раздельной минимизации подсистем булевых функций, описывающих отдельные конструкции; временного анализа конструкций ОВУ; синтеза топологии с учетом результатов временного анализа, а также использование всех сервисных и организационных функций базовых САПР, позволила реализовать цикл проектирования ПЛИС без этапа доработки кристалла на соответствие заданным временным характеристикам, придав ему сквозной характер.

Обеспечение автоматической передачи данных между модулями программного комплекса и процедурами базовой САПР ПЛИС явилось одним из . основных принципов разработки автоматизированного комплекса, который определил его эффективность.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ По результатам работы можно сделать следующие выводы:

1. Проведен анализ конструктивно-технологических особенностей ПЛИС и показано:

- наибольшее распространение получили ПЛИС с сегментированной матрицей соединений (FPGA);

- недостатком использования сегментированных матриц соединений является увеличение задержки распространения сигнала, что обусловлено наличием узлов коммутации, а также непредсказуемость задержки и её зависимость от выбранной трассы соединения.

2. Проведенный анализ современных систем и методики х проектирования цифровых устройств на ПЛИС показал, что они не

достаточно эффективны при разработке ЦУ на ПЛИС с CMC, основная причина этого заключается в резком росте объема вычислений и отсутствии сквозного учета временных характеристик устройства на всех основных этапах проектирования.

3. Рассмотрен обобщенный маршрут традиционного цикла проектирования ПЛИС, выявлены недостатки при использовании его для синтеза ПЛИС с CMC. Показано, что эти недостатки связаны с отсутствием сквозной оптимизации ПЛИС на основе конструкторских критериев. Предложен новый маршрут проектирования, использующий метод коррекции временных задержек на элементах топологии ПЛИС и позволяющий спроектировать ПЛИС с учетом заданных временных параметров ЦУ.

4. Рассмотрена возможность проектирования ПЛИС методом КВЗ и доказана ее реализуемость. В рамках теоретического обоснования рассмотрены этапы решения задач проектирования методом КВЗ и их отличия от традиционных методов декомпозиции схем. Показана принципиальная возможность учета временных задержек сигналов на проводниках трассировки в методе КВЗ для обеспечения устойчивости функционирования ЦУ и предложены пути решения.

5. Рассмотрена математическая модель метода КВЗ на основе теории графов, ее описание, позволяющее одновременно учесть конструктивные особенности ПЛИС и заданные временные характеристики разрабатываемого ЦУ на ПЛИС.

6. На основе математической модели метода КВЗ для реализации возможности проектирования ЦУ на ПЛИС с заданными временными параметрами разработаны следующие алгоритмы:

- декомпозиции ОВУ на конструкции, позволяющий сохранить иерархическую структуру ОВУ, учесть структуру межсоединений ПЛИС на начальных этапах ее разработки;

- раздельной минимизации системы БФ, что позволяет сохранять временную спецификацию проекта, заложенную в ОВУ;

- имплиментации кристалла ПЛИС методом КВЗ, обеспечивающий реализацию конструкции проектируемого ЦУ в соответствии с заданными временными характеристиками.

7. Разработанные алгоритмы реализованы в виде программ, которые объединены в программно-методический комплекс, реализующий метод коррекции временных задержек на топологических элементах сегментированных матриц соединений ПЛИС.

8. Апробация разработанного программно-методического комплекса показала, что его использование позволяет сократить трудоемкость и время проектирования и отладки ЦУ на ПЛИС.

9. Программно-методический комплекс внедрен в учебный процесс факультета радиофизики и электроники Владимирского государственного университета; во Владимирском конструкторском бюро Радиосвязи; на заводе "Электроприбор", г.Владимир; на заводе "Ревтруд", г. Тамбов; в Воронежском научно-исследовательском институте связи (ВНИИС); в НВП "Протек", г. Воронеж.

Основные материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Волков А.Н., Брагин М.Н., Руфицкий М.В. Сравнительная оценка эффективности программ автотрассировки // XXIII Гагарйнские чтения: Сб. тез. докл. науч. конф,- М.: РГТУ-МАТИ, 1997. Ч 3. - С. 16.

2. Волков А.Н., Асланянц В.Р., Панков Л.Н. Архитектура прототипа экспертной системы проектирования МСБ // Проектирование и применение радиотехнических устройств: Науч. тр.- Владимир, 1998.-С. 41 -42.

3. Волков А.Н. Методика проектирования программируемых логических интегральных схем // XXV Гагаринские чтения: Сб. тез. докл. науч. конф.-М.: РГТУ-МАТИ, 1999. Т. 2.-С.680 - 681.

4. Волков А.Н. Моделирование и синтез УНБЬ-описания, отвечающие требованиям проектирования специализированных БИС// Перспективные технологии в средствах передачи информации: Материалы 3-й Междунар. науч.-техн. конф. ПТСПИ'99.-Владимир, 1999.-С. 266-268.

5. Волков А.Н., Руфицкий М.В. Метод коррекции временных задержек на элементах топологии ПЛИС // Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники: Тр. 6-й Междунар. науч.-технич. конф. - Таганрог, 1999.

6. Волков А.Н., Руфицкий М.В. Метод коррекции временных задержек на элементах топологии ПЛИС // Материалы 6-й Междунар. науч.-технич. конф. - Таганрог, 2000.

7. Волков А.Н. Сравнение способов организации внутренней структуры ПЛИС // Проектирование и применение радиотехнических устройств: Тез. докл. молодых специалистов и студентов. - Владимир, 2000. - С. 8.

8. Волков А.Н. Моделирование и синтез БРвА-схем на основе метода коррекции временных задержек на элементах топологии // Проектирование и применение радиотехнических устройств: Тез. докл. молодых специалистов и студентов. - Владимир, 2000. - С. 15.

9. Волков А.Н. Временная модель в \ТГОЬ // Проектирование и применение радиотехнических устройств: Тез. докл. молодых специалистов и студентов. - Владимир, 2000. - С. 18 - 19.

Ю.Волков А.Н. Алгоритм раздельной минимизации системы булевых функций II Электроника, информатика и управление: Межвуз. сб. науч. тр. - Владимир, 2000 (в печати).

11 .Волков А.Н. Алгоритм декомпозиции описания высокого уровня // Электроника, информатика и управление: Межвуз. сб. науч. тр. -Владимир, 2000 (в печати).

12.Волков А.Н. Метод коррекции временных задержек в сегментированных матрицах соединений ПЛИС // Электроника, информатика и управление: Межвуз. сб. науч. тр. - Владимир, 2000 (в печати).

Введение

1. Анализ конструктивно-технологических особенностей ПЛИС, методов и систем их проектирования.

1.1. Анализ конструктивно-технологических особенностей ПЛИС.

1.2. Анализ существующих систем и методики проектирования цифровых устройств на ПЛИС.

1.3. Постановка задачи.

2. Исследование и разработка метода коррекции временных задержек (КВЗ) на топологических элементах сегментированных матриц соединений ПЛИС.

2.1. Разработка математической модели метода КВЗ.

2.2. Разработка метода КВЗ.

2.3. Разработка формата представления временных данных проекта 93 Выводы по второй главе.

3. Разработка алгоритмов конструкторского синтеза ПЛИС методом КВЗ

3.1. Алгоритм декомпозиции описания высокого уровня на конструкции.

3.2. Алгоритм раздельной минимизации систем булевых функций.

3.3. Алгоритм имплиментации кристалла ПЛИС методом КВЗ.

Выводы по третьей главе.

4. Программный комплекс коррекции временных задержек и результаты внедрения его в промышленность.

4.1. Структура программного комплекса коррекции временных задержек в рамках САПР ПЛИС.

4.2. Результаты апробации и промышленного внедрения программного комплекса.

Актуальность работы. Увеличение номенклатуры выпуска цифровых устройств различного назначения, наряду с возрастанием их функциональной сложности и улучшением массо-габаритных характеристик, привело к созданию специализированных больших интегральных схем (БИС) на новой элементной базе - программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС). Их использование позволяет поднять уровень автоматизированного проектирования аппаратуры на качественно новую ступень, что резко снижает трудоемкость проектно-конструкторских работ и себестоимость продукции. Основным отличием ПЛИС от других видов специализированных (полузаказных) БИС является возможность получения цифрового устройства (ЦУ) на ПЛИС без применения специального технологического оборудования в предельно сжатые сроки.

Традиционная методика синтеза ЦУ на ПЛИС ориентируется на поэтапную разработку конструкции БИС, включая логическое, схемотехническое и конструкторское проектирование. В результате разобщенности и критериальной несовместимости этих этапов, в частности с точки зрения сквозного учета временных характеристик разрабатываемого ЦУ, не удается создать сквозной цикл проектирования ПЛИС с полным исключением доработки конструкции ручными методами, что ведет к частичной потере основного преимущества синтеза ЦУ на базе ПЛИС - скорости разработки. Особенно большие проблемы возникают при проектировании ПЛИС, содержащих сегментированные матрицы соединений [13, 26]. Существенными недостатками использования сегментированных матриц соединений являются увеличение задержки распространения сигнала, что обусловлено наличием узлов коммутации, а также непредсказуемость задержки и её зависимость от выбранной трассы соединения. В связи с этим в число наиболее актуальных проблем проектирования ЦУ на базе ПЛИС с сегментированными матрицами соединений выдвигается создание метода коррекции временных задержек (КВЗ), который позволит проводить сквозную оптимизацию конструкции ПЛИС, начиная с самых ранних стадий проектирования вплоть до получения файлов конфигурации в автоматическом режиме.

Цель работы состоит в разработке автоматизированного метода коррекции временных задержек на топологических элементах сегментированных матриц ПЛИС, позволяющего проводить сквозную оптимизацию конструкции разрабатываемого ЦУ с целью приведения получаемых временных характеристик устройства к заданным.

Поставленная цель может быть достигнута при условии решения следующих задач:

- разработки математической модели ПЛИС с сегментированными матрицами соединений для проектирования ее методом КВЗ;

- разработки математического и программного обеспечения, реализующего предложенный в работе метод и алгоритмы;

- разработки методического обеспечения проектирования ПЛИС с сегментированными матрицами соединений (CMC) методом КВЗ.

Метод исследования состоит в развитии и применении математического аппарата теории множеств и теории графов к исследованию особенностей конструкции ПЛИС с CMC, в разработке и экспериментальной проверке алгоритмов их автоматизированного проектирования.

Научная новизна работы заключается в разработке метода коррекции временных задержек на топологических элементах сегментированных матриц соединений ПЛИС и алгоритмов, позволяющих проектировать кристалл ПЛИС с учетом заранее заданных временных характеристик разрабатываемого ЦУ.

В работе:

1. Впервые предложена методика декомпозиции описания высокого уровня функционирования ЦУ на языковые конструкции.

2. Предложен метод коррекции временных задержек на элементах топологии одноуровневых ПЛИС, разработана математическая модель метода.

3. Разработана методика проектирования на основе предложенного метода в рамках системы автоматизированного проектирования (САПР ПЛИС).

4. Разработан алгоритм декомпозиции описания высокого уровня на конструкции.

5. Разработан алгоритм имплиментации кристалла ПЛИС с CMC с учетом временных характеристик.

Практическая ценность работы заключается в следующем.

Разработан программно-методический комплекс, реализующий метод коррекции временных задержек на топологических элементах ПЛИС с CMC, который позволяет:

- проектировать ЦУ на базе ПЛИС с CMC со сквозным учетом требуемых временных характеристик;

- сократить сроки проектирования ЦУ на базе ПЛИС с CMC, исключив этап "ручной" доработки конструкции ПЛИС, проводимый с целью приведения полученных временных характеристик устройства к заданным;

- повысить надежность разработанного устройства, за счет исключения возможных рисков сбоя и состязаний сигналов, которые не выявляются при традиционном подходе к проектированию ПЛИС.

Реализация и внедрение результатов.

Разработанные в диссертации метод, модели, алгоритмы, программные и методические средства использовались при выполнении хоздоговорных научно-исследовательских работ с участием автора диссертации.

Разработанные алгоритмы и методика проектирования ПЛИС с CMC используются в учебном процессе факультета Радиофизики и электроники Владимирского государственного университета.

Основные результаты диссертационной работы внедрены на следующих предприятиях:

- Владимирское Конструкторское Бюро Радиосвязи;

- завод "Электроприбор", г.Владимир;

- завод "Ревтруд", г.Тамбов;

- Воронежский научно-исследовательский институт связи (ВНИИС);

- НВП "Протек", г.Воронеж.

Апробация работы. Работа в целом и ее отдельные результаты докладывались и обсуждались в период с 1996 по 2000 г.: на международных и всероссийских научно-технических конференциях, проходивших в г. Москва, Владимир, Таганрог;

- на научно-технических семинарах кафедры "Конструирования и технологии РЭС" ВлГУ.

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 12 работах, четырех научно-технических отчетах о применении метода на базовом предприятии, а также в методическом пособии, одобренном учебно-методическим советом России по специальности "Проектирование и технология радиоэлектронных средств" и подготовленным к печати (план издания - 2000 г.).

На защиту выносятся:

- метод коррекции временных задержек на топологических элементах ПЛИС с CMC;

- алгоритм декомпозиции описания высокого уровня на языковые конструкции;

- структура программного комплекса для проектирования ПЛИС с CMC методом КВЗ.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 195 страницах и иллюстрированных 35 рисунками и 4 таблицами, а также списка литературы из 125 наименований.

Результаты работы использовались при проектировании ециалнзированного рабочего места для проверки изделий РПЗЗОД на су дарственных испытаниях.

Использование программного обеспечения с учетом алгоритмов ж ггодйкй гфсекшрования одноуровневых ПЛИС, изложенных в [ссертаднонной работе Волкова А.Н. позволило в кратчайшие сроки эдготовшъ спешализированнук) технику для проведения испытаний.

Зам. директора по научной работе кандидат ■

Николаев В .Я.

Везущий специалист кандидат тех. наук

Блинов В.Ф.

394051, Россия, г. Воронеж, ул. Домостроителей, д. 30, тел./факс (0732) 72-27-64, 72-27-65, 71-14-97, 71-14-98 НАУЧНО - ВНЕДРЕНЧЕСКОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ПРОТЕК» (НВП «ПРОТЕК») от « » 200 г. т.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам работы можно сделать следующие выводы:

1. Проведен анализ конструктивно-технологических особенностей ГЛИС и показано,что:

- наибольшее распространение получили ПЛИС с сегментированной [атрицей соединений (ПЛИС с CMC);

- показано, что недостатками использования сегментированных [атриц соединений являются увеличение задержки распространения игнала, что обусловлено наличием узлов коммутации, а также епредсказуемость задержки и её зависимость от выбранной трассы □единения.

2. Проведен анализ современных систем и методики проектирования ифровых устройств на ПЛИС и показано, что они не достаточно ффективны при разработке ЦУ на ПЛИС с CMC. Показано, что основная ричина этого заключается в резком росте объема вычислений и тсутствии сквозного учета временных характеристик устройства на всех сновных этапах проектирования.

3. Рассмотрен обобщенный маршрут традиционного цикла роектирования ПЛИС, выявлены недостатки при использовании его для интеза ПЛИС с CMC. Показано, что эти недостатки связаны с тсутствием сквозной оптимизации ПЛИС на основе конструкторских ритериев. Предложен новый маршрут проектирования, использующий етод коррекции временных задержек на элементах топологии ПЛИС и озволяющий спроектировать ПЛИС с учетом заданных временных араметров ЦУ.

4. Рассмотрена возможность проектирования ПЛИС методом оррекции временных задержек на элементах топологии ПЛИС и доказана г реализуемость. В рамках теоретического обоснования рассмотрены тапы решения задач проектирования методом КВЗ и их отличия от радиционных методов декомпозиции схем. Показана принципиальная озможность учета временных задержек сигналов на проводниках рассировки в методе КВЗ для обеспечения устойчивости )ункционирования ЦУ и предложены пути решения.

5. Рассмотрена математическая модель метода КВЗ на основе теории рафов, ее описание, позволяющее одновременно учесть конструктивные юобенности ПЛИС и заданные временные характеристики »азрабатываемого ЦУ на ПЛИС.

6. На основе математической модели метода КВЗ для реализации юзможности проектирования ЦУ на ПЛИС с заданными временными [араметрами разработаны следующие алгоритмы:

- декомпозиции описания высокого уровня на конструкции, юзволяющий сохранить иерархическую структуру ОВУ, учесть структуру 1ежсоединений ПЛИС на начальных этапах ее разработки;

- раздельной минимизации системы БФ, что позволяет сохранять ¡ременную спецификацию проекта, заложенную в декомпозированном )ВУ;

- имплиментации кристалла ПЛИС методом КВЗ, обеспечивающий юализацию конструкции проектируемого ЦУ в соответствии с заданными ¡ременными характеристиками.

7. Разработанные алгоритмы реализованы в виде программ, которые »бъединены в программно-методический комплекс, реализующий метод юррекции временных задержек на элементах топологии кристалла ПЛИС.

8. Апробация разработанного программно-методического комплекса юказала, что его использование позволяет сократить трудоемкость и !ремя проектирования и отладки ЦУ на ПЛИС.

1. Быстродействующие матричные БИС и СБИС. Теория и проектирование/ Б.Н. Файзулаев, И.И. Шагурин, А.Н. Кармазинский и др.; Под ред. Б.Н. Файзулаева и И.И. Шагурина.-М.: Радио ,и связь, 1989.-304 е.: ил.

2. Автоматизация проектирования матричных КМОП БИС/ A.B. Назаров, A.B. Фомин, Н.Л. Дембицкий и др.; Под ред. A.B. Фомина.-М.: Радио и связь, 1991. 256 е.: ил.

3. Автоматное управление асинхронными процессами в ЭВМ и дискретных системах/ Под ред. В.И. Варшавского.-М.: Наука. Гл. ред. физ.- мат. лит., 1986.- 400 с.

4. Автоматизированное проектирование СБИС на базовых кристаллах/ А.И. Петренко, В.И. Лошаков, А.Я. Тетельбаум, Б.Л. Шрамченко.-М.: Радио и связь, 1988.-160 с.

5. Flex 8000 Hand Book. Altera Corporation, 1994.1. Data Book. Actel, 1995.

6. Data Book. Altera Corporation, 1996.

7. Altera Digital Library, 2000.

8. The Programmable Logic Data Book. Xilinx Inc., 1996.

9. Configurable Logic Data Book.- Atmel Corporation, 1997.

10. MAX PLUS II. Getting Started. Version 6.0.

11. FPGA Express. HDL Reference Manual. Synopsis, 1997.

12. Metamor Users Guide. Metamor, 1996.

13. FPGA Express. VHDL Reference Manual. Synopsis, 1997.

14. Шипулин С., Храпов В. Применение ПЛИС в радиотехнике/ Радиолюбитель, №12, 1995, с.38-40.

15. Шипулин С., Храпов В. Особенности проектирования цифровых схем на ПЛИС/Oiip News, №5, 1996, с.40-43.

16. Сотенко О. Программируемые логические матричные ИС с повышенным уровнем интеграции/Chip News, №5, 1996, с. 14-18.

17. Особенности применения различных типов ПЛИС/ Электроника и компоненты, №4, 1997, с. 14-15.

18. Шипулин С., Храпов В. Новые семейства программируемой логики фирмы Altera/ Электронные компоненты, №3, 1998, с.23-24.

19. Логические матричные схемы семейства MACH фирмы VANTIS (AMD)/Chip News, №3, 1998, с.7-10.

20. Шипулин С., Губанов Д., Стешенко В, Храпов В. Тенденции развития ПЛИС и их применение для цифровой обработки сигналов/ Электронные компоненты, №5, 1999.

21. Антонов А.П., Мелехин В.Ф., Филиппов A.C. "Обзор элементной базы фирмы Altera".-С.-Петербург, 1997.-142с.

22. Воробьев Н.В. Риски сбоя в комбинационных схемах//СЫр News, № 2, 1998, с. 26-30.

23. Воробьев Н.В. Методы анализа комбинационных схем на риски сбоя//СЫр News, №3, 1998, с.42-44.

24. Воробьев Н.В. Рекомендации по устранению рисков сбоя в комбинационных схемах//СЫр News, № 4, 1998, с. 47-49.

25. Проектирование цифровых вычислительных машин/ Под ред. С.А. Майорова: Уч. Пособие для студентов вузов.-М.: Высшая школа, 1972.-344 с.

26. Фридман А., Менон П. Теория и проектирование переключательных схем.-М.: Мир, 1978.-582 с.

27. Гольденберг Л.М., Бутыльский Ю.Т., Поляк М.Н. Цифровые устройства на интегральных схемах в технике связи.-М.: Связь, 1979.232 с.

28. Левин В.И. Динамика логических устройств и систем.-М.:Энергия, 1980.-224 с.

29. Лазер И.М., Шубарев В.А. Устойчивость цифровых микроэлектронных устройств.-М.: Радио и связь, 1983.-216 с.

30. Бохман Д., Постхов X. Двоичные динамические системы: Пер. с нем.-М.: 1986.-400 с.

31. Угрюмов Е.П. Проектирование элементов и узлов ЭВМ: Учебное пособие для спец. ЭВМ вузов.-М.: Высшая школа, 1987.-318 с.

32. Потемкин И.С. Функциональные узлы цифровой автоматики.-М.: Энергоатомиздат, 1988.-320 с.

33. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах: Справочник.-М.: Радио и связь, 1990.-304 с.

34. Армстронг Дж.Р. Моделирование цифровых систем на языке VHDL: Пер. с англ./ М.: Мир, 1992.-175 е., ил.

35. VHDL для моделирования, синтеза и формальной верификации аппаратуры: Пер с англ.-М.: Радио и связь, 1995.-360 е.: ил.

36. Берже Ж.М. и др. VHDL'92. Новые свойства языка описания аппаратуры VHDL. Пер. с англ. М., Радио и связь, 1995.

37. The European Design and Test Conference. Proceedings. Paris, 1995.

38. Смирнов А.Д. Архитектура вычислительных систем: Учеб. Пособие для вузов.-М.: Наука. Гл.ред.физ.-мат.лит., 1990.-320 с.

39. Теория и техника радиосвязи. Научно-технический сборник. Выпуск 1. ВНИИС, 1998. 160 с.

40. Селютин В.А. Автоматизированное проектирование топологии БИС.-М.: Радио и связь, 1983.-112 с.

41. Автоматизация проектирования микросборок и электронных модулей/ Н.П. Меткин, М.С. Лапин, Б.Н. Деньдобренко, И.А. Доморацкий: Под ред. Н.П. Меткина.-М.: Радио и связь. 1986.-280 с.

42. В. Вязгин В.А., Федоров В.В. Математические методы автоматизированного проектирования.: Учебное пособие для втузов.-М.: Высш.шк., 1989.-184 с.

43. Преснухин Л.Н., Шахнов В.А. Конструирование электронно-вычислительных машин и систем. Учеб. пособие для втузов по спец. "Конструирование и производство ЭВА".-М.: Высш.шк., 1996.-512 с.

44. Морозов К.К., Одинаков В.Г., Курейчик В.М. Автоматизированное проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры: Учебн. пособие для вузов.-М.: Радио и связь, 1983.-280 с.

45. Сорокопуд В.А. Автоматизированное конструирование микроэлектронных блоков с помощью малых ЭВМ.-М.: Радио и связь, 1988.-128 с.

46. Петухов Г.А., Смолич Г.Г., Юлин Б.И. Алгоритмические методы конструкторского проектирования узлов с печатным монтажом.-М.: Радио и связь. 1987.-152 с.

47. Файзулаев Б.Н. Предельное быстродействие и основные закономерности развития логических БИС ЭВМ. В кн.: Микроэлектроника и полупроводниковые приборы. Сборник статейпод общей редакцией A.A. Васенкова и Я.А. Федотова. М., Радио и связь, 1984, с.5-15.

48. Системы автоматизированного проектирования радиоэлектронной аппаратуры/ Долин Г.// Компьютер Пресс, июль 1998. С. 286-293.

49. К вопросу устранения риска сбоя в синхронных последовательностных схемах/ Райхлин В.А.// Микроэлектроника, 1996, том 25, № 5, с.392-400.

50. Ненашев А.П. Конструирование радиоэлектронных средств: Учебн. Пособие для вузов по специальности "Конструирование и технология РЭС'.-М.: Высшая школа, 1990.-432 с.

51. MOS Memory Data Book, Commercial and Military Specifications, Texas Instruments, 1991.

52. Применение интегральных схем в электронной вычислительной технике. Справочник/ Р.В. Данилов, С.А. Ельцова, Ю.П. Иванов и др. Под ред. Б.Н. Файзулаева, Б.В. Тарабрина.-М.: Радио и связь, 1986.384 с.

53. Конструирование аппаратуры на БИС и СБИС. В.Ф. Борисов, Ю.И. Боченков. Под ред. Высоцкого Б.Ф.,-М.: Радио и связь, 1989.-272 е.; ил.

54. Гуськов Г.Я., Блинов Г.А., Газаров A.A. Монтаж микроэлектронной аппаратуры.-М.: Радио и связь, 1986.-176 с.

55. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств: Справочник.-М.: Радио и связь, 1991.-528 е.: ил.

56. Тугов Н.М., Глебов Б.А., Чарыков H.A. Полупроводниковые приборы./ Под ред. В.А. Лабунцова.-М.: Энергоатомиздат, 1990.

57. Автоматизация проектирования БИС. В 6 кн.: Практ пособие. Кн.6. Г.Г. Казеннов, Е.В. Сердобинцев. Проектирование топологии матричных БИС/ Под ред. Г.Г. Казеннова.-М.: Высш. шк., 1990.-112 е.: ил.

58. Автоматизация проектирования БИС. В 6 кн.: Практ пособие. Кн.5. В.Я. Кремлев. Физико-топологическое моделирование структрур элементов БИС/ Под ред. Г.Г. Казеннова.-М.: Высш. шк., 1990.-144 е.: ил.

59. Автоматизация проектирования БИС. В 6 кн.: Практ пособие. Кн.4. Г.Г. Казеннов, В.М. Щемелинин. Топологическое проектирование нерегулярных БИС/ Под ред. Г.Г. Казеннова.-М.: Высш. шк., 1990.-110 е.: ил.

60. Автоматизация проектирования БИС. В 6 кн.: Практ пособие. Кн.2. П.В. Савельев, В.В. Коняхин. Функционально-логическое проектирование БИС/ Под ред. Г.Г. Казеннова.-М.: Высш. шк., 1990.156 е.: ил.

61. Базовые матричные кристаллы: Проектирование специализированных БИС на их основе/ М.Ф. Пономарев, Б.Г. Коноплев, A.B. Фомичев-М.: Радио и связь, 1985.-80 с.

62. Конструирование и технология микросхем. Курсовое проектирование. Учеб. пособие для вузов по спец. "Конструирование и производство радиоаппаратуры"/ Коледов Л.А., Волков В.А. и др.; Под ред. Л.А. Коледова, -М.: Высш. школа, 1984. 231 е.: ил.

63. Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных схем. М.: Высшая школа, 1986.

64. Парфенов О.Д. Технология микросхем.-М.: Высшая школа, 1986.

65. Технология СБИС. В 2-х кн.: Пер. с англ./ Под ред. С.Зи.- М.: Мир, 1986,- Кн. 1.-453 с.

66. Келли Дж. Общая топология: Пер. с англ.- М.: Мир, 1986.-320 с.

67. Проектирование СБИС: Пер. с япон./ М. Ватанабэ, К. Асада, К. Кани и др. М.: Мир, 1988. 304 с.

68. X. Л.А. Коледов. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок. М.: Радио и связь, 1989.-400 с.

69. Норенков И.П., Маничев В.Б. Основы теории и проектирования САПР: Учеб. для втузов по спец. "Вычислительные маш., компл., сист. и сети". — М.: Высш. шк., 1990.-335 е.: ил.

70. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем.-М.: Высшая школа, 1986.-304 с.

71. Интеллектуальные системы автоматизированного проектирования больших и сверхбольших интегральных микросхем/ В.А. Мищенко, Л.М. Городецкий, Л.И. Гурский и др.; Под ред. В.А. Мищенко. М.: Радио и связь. 1988.-272 с.

72. В. Курейчик В.М. Математическое обеспечение конструкторского и технологического проектирования с применением САПР: Учебник для вузов.-М.: Радио и связь, 1990.-352 е.: ил.

73. Кремниевые компиляторы как средство проектирования СБИС/ Б.Г. Коноплев, С.Н. Савостин, О.Б. Скоредов, А.И. Астахов// Зарубежная электронная техника. Сборник обзоров, №7(314).-М.: ЦНИИ Электроника.

74. Эйрис Р. Проектирование СБИС. Метод кремниевой компиляции: Пер. с англ.- М.: Наука, 1988. 456 с.

75. Мищенко В.А., Аспидов А.И., Витер В.В. Логическое проектирование БИС/ Под ред. В.А. Мищенко.-М.: Радио и связь, 1984.-312 с.

76. Системы автоматизированного проектирования в радиоэлектронике: Справочник/ Е.В. Авдеев, А.Т. Еремин, И.П. Норенков, М.И. Песков: Под ред. И.П. Норенкова.-М.: Радио и связь, 1986.-386 с.

77. Курейчик В.М., Глушань В.М., Щербаков Л.И. Комбинаторные аппаратные модели и алгоритмы в САПР.-М.: Радио и связь, 1990.216 с.

78. Автоматизированное проектирование СБИС на базовых кристаллах/ А.И. Петренко, В.Н. Лошаков, А.Я. Тетельбаум, Б.Л. Шрамченко.-М.: Радио и связь, 1988.-160 е.: ил.

79. Энкарначчо Э., Шлехтендаль Э. Автоматизированное проектирование. Основные понятия и архитектура систем: Пер. с англ.-М.: Радио и связь, 1986.-288 с.

80. Системы автоматизированного проектирования в радиоэлектронике: Справочник/ Е.В. Авдеев, А.Т. Еремин, И.П. Норенков.-М.: Радио и связь, 1986.-368 с.

81. Автоматизация схемотехнического проектирования: Учебн. Пособие для вузов/ В.Н. Ильин, В.Т. Фролкин, А.И. Бутко и др., Под ред. В.Н. Ильина.- М.: Радио и связь, 1987. 368 с.

82. Базилевич Р.П. Декомпозиционные и топологические методы автоматизированного конструирования электронных устройств.-Львов: Вища школа, 1981.- 168 с.

83. Автоматизация проектирования микроэлектронной аппаратуры: Тем. сб. науч. тр. -М: Изд-во МАИ, 1988.-83 е.: ил.

84. Автоматизация конструирования больших интегральных микросхем/ А.И. Петренко, П.П. Сыпчук, А.Я. Тетельбаум и др.- Киев: Вища школа, 1983.- 312 с.

85. Системы автоматизированного проектирования: Учеб. пособие для втузов: В 9 кн./ Под ред. И.П. Норенкова.- М.: Высшая школа, 1986.

86. Автоматизация проектирования: Сборник статей. Вып.1/ Под ред. В.А. Трапезникова.- М.: Машиностроение, 1986.-275 с.

87. Интеллектуальные системы автоматизированного проектирования больших и сверхбольших интегральных микросхем/ В.А. Мищенко, Л.М. Городецкий, Л.И. Гурский и др.; Под ред. В.А. Мищенко.- М.: Радио и связь, 1988.- 272 е.: ил.

88. Артемьев В.Б., Рябов П.П. Алгоритмы размещения модулей различных габаритов на печатной плате// Обмен опытом в радиопромышленности 1977. -Вып.2. с.29-31.

89. Белов В.В., Воробьев Е.М., Шаталов В.Е. Теория графов: Учебн. пособие для втузов. М., Высш. шк., 1986.-392 с.

90. Евстигнеев В.А. Применение теории графов в программировании/ Под ред. А.П. Ершова.- М.: Наука. Главн. ред. физ.-мат. лит., 1985 352 с.

91. Зыков A.A. Основы теории графов.- М.: Наука, 1987.-384 е.: ил.

92. Брец И.Е. Реализация алгоритма трассировки связей электрической схемы// Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. 1989. №8. с.55-63.

93. Азаренок A.C., Сарванов В.И. Об одном подходе к глобальной трассировке интегральных схем// Весци АН БССР. Сер. Физика-математичных навук. 1988. №6.

94. Фойер М. Автоматизация проектирования СБИС// ТИИЭР.-1983.-Т.71, № 1.-е.345-411.

95. Брейтон Р.К., Хетчел Г.Д., Санджавани-Винчентелли A.JI. Обзор методов оптимального проектирования интегральных схем // ТИИЭР.-1981.-№10.-с. 180-216.

96. Степанец В.Я. Автоматизация проектирования топологии сверхбольших заказных и полузаказных ИС// Интеграция пакетов и баз данных САПР электрических устройств,- Всесоюзный научно-технич. семинар.- Таллин, 1982. с. 176-179.

97. Абрайтис Л.Б. Автоматизация проектирования топологии цифровых интегральных микросхем.-М.: Радио и связь, 1985.-200 с.

98. Хайтер Р. Проектирование и конструирование компиляторов.-М.: Финансы и статистика, 1984.-232 с.

99. Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования и проектирования печатных плат Design Center (PSpice). М.: CK Пресс,1996.-272 е., ил.

100. Разевиг В.Д. Система проектирования печатных плат ACCEL EDA 12.1 (P-CAD для Windows).-M.: CK Пресс, 1997. 386 е., ил.

101. Разевиг В.Д. Многоликий SPICE// Монитор, №4, 1995.

102. Разевиг В.Д., Блохнин С.Н. Система P-CAD 8.5. Руководство пользователя.- М.: ООО "ИЛЕКСА", 1996.-288 е., ил.

103. Разевиг В.Д. Новости САПР в электронике./ PC WEEK/RE №10(84)1997.

104. Сучков Д.И. Адаптация САПР P-CAD к отечественному технологическому оборудованию: Программирование в САПР Р-CAD.- Обнинск: "Призма", 1993. 460 с.

105. Деметрович Я., Кнут Е., Радо П. Автоматизированные методы спецификации: Пер. с англ.-М.: Мир, 1989.-115 е., ил.

106. Интеграция данных в САПР БИС. Направления практической реализации/ Ю.Н. Беляков, A.A. Руденко, И.Г. Топузов, Ю.Б. Егоров.-М.: Радио и связь, 1990 160 е.: ил.

107. Волков А.Н., Брагин М.Н., Руфицкий М.В. Сравнительная оценка эффективности программ автотрассировки. XXIII Гагаринские чтения / Сборник тез. докладов науч. конференции. М. РГТУ-МАТИ, 1997. 43 с. 16-17.

108. Волков А.Н., Асланянц В.Р., Панков Л.Н. Архитектура прототипа экспертной системы проектирования МСБ. Проектирование иприменение радиотехнических устройств// Научные труды. Владимир: ВлГУ, 1998.- с. 41-42.

109. Волков А.Н. Методика проектирования программируемых логических интегральных схем. XXV Гагаринские чтения / Сборник тез. докладов науч. конференции. М. РГТУ-МАТИ, 1999. Том 2. с.680-681.

110. Волков А.Н., Руфицкий М.В. Метод коррекции временных задержек на элементах топологии ПЛИС. Материалы шестой международной научно-технической конференции. Таганрог: Таганрогский государственный радиотехнический университет, 1999.

111. Волков А.Н. Сравнение способов организации внутренней структуры ПЛИС. Проектирование^ применение радиотехнических устройств / Тезисы докладов молодых специалистов и студентов, Владимир, 2000.

112. Волков А.Н. Моделирование и синтез БРвА-схем на основе метода коррекции временных задержек на элементах топологии. Проектирование и применение радиотехнических устройств / Тезисы докладов молодых специалистов и студентов, Владимир, 2000.

113. Волков А.Н. Временная модель в УНЕ)Ь. Проектирование и применение радиотехнических устройств / Тезисы докладов молодых специалистов и студентов, Владимир, 2000.