I. QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ HỆ THỐNG SỐ.
4. Thiết kế vật lý.
•Tối ưu luận lý : Dùng để loại bỏ các biến dư thừa trong mạch.
•Ánh xạ công nghệ đã tối thiểu số khối logic, diện tích.
•Placement dùng để bố trí các khối để có tốc độ nhanh nhất.
•Routing kết nối các khối logic thành hệ thống số hoàn chỉnh.
5 . Chế tạo.
Sử dụng danh sách các transistor và đặc tả kỹ thuật để đốt cháy cầu chì hay nạp dữ liệu vào SRAM
của thiết bị có thể lập trình hoặc tạo mặt nạ cho việc sản xuất mạch tích hợp.
Nhiều nhà sản xuất đã nghiên cứu phát triển các sản phẩm lập trình được như: Field Programmable Gate Arrays ( FPGAs ), Complex Programmable Logic Devices ( CPLDs ), vi mạch Hard Wire, Serial PROMs.
•Vi mạch FPGAs gồm một ma trận các đơn vị logic: Những liên kết kim loại giữa các khối logic có thể được nối một cách tuỳ ý bằng các chuyển mạch có thể lập trình được để tạo thành một mạch như yêu cầu. FPGAs chứa một số lượng lớn các cổng logic, các thanh ghi, các mạch vào ra tốc độ cao.
•Vi mạch CPLDs chứa nhiều khối chức năng và khối vào ra, liên kết với nhau thông qua ma trận chuyển mạch. CPLDs là hệ thống tích hợp nhỏ từ 800 đến 10.000 cổng nhưng có tốc độ cao, thiết kế đơn giản.
•Vi mạch Hard Wire lập trình bằng mặt nạ của SRAM – dựa trên nền tảng của FPGAs. Các cổng của Hard Wire tương tự như FPGAs nhưng các phần tử logic được liên kết bằng kim loại cố định nên kích thước nhỏ và giá thành thấp.
•Serial PROMs là vi mạch nhớ có thể lập trình một lần được sử dụng để nạp dữ liệu cho SRAM FPGAs.
II.CÁC NGÔN NGỮ MÔ TẢ PHẦN CỨNG.
Hiện nay có rất nhiều ngôn ngữ mô tả phần cứng được phát triển cho mục đích mô phỏng, thiết kế, kiểm tra :
1. AHPL là một HDL mô tả dòng dữ liệu. Ngôn ngữ này sử dụng tín hiệu đồng hồ để đồng bộ các phép gán dữ liệu cho các thanh ghi và các mạch lật nhưng không hỗ trợ các mạch không đồng bộ. Kiểu dữ liệu trong AHPL bị cố định và hạn chế ở các kiểu bit, vector bit. Các thủ tục hay hàm chỉ thực hiện trong các
đơn vị luận lý tổ hợp.
2. CDL (Computer Design Language) là ngôn ngữ mô tả dòng dữ liệu phát triển trong trường học, không hỗ trợ phân cách thiết kế.
3. CONLAN (Consensus Language) cho phép mô tả phân cách nhưng bị giới hạn sử dụng tham khảo bên ngoài.
4. IDL (Interactive Design Language) là ngôn ngữ sử dụng trong hãng IBM được thiết kế để tự động tạo ra các cấu trúc PLA. Nhưng nó không bao trùm mô tả mạch tổng quát.
5. ISPS (Instruction Set Proccessor
à ngôn ngữ mô tả hành vi cấp cao được thiết kế để tạo ra môi trường cho thiết kế phần mềm dựa trên phần cứng. Điều khiển định thời trong ISPS bị hạn chế.
6. TEGAS (Test Generation And Simulation) là hệ thống để tạo tín hiệu kiểm tra và mô phỏng mạch số.
7. TI – HDL (Texas Instrument Hardware Description Language) là ngôn ngữ đa cấp cho thiết kế và mô phỏng phần cứng. Ngôn ngữ này cố định kiểu dữ liệu và không cho phép các kiểu dữ liệu do người dùng định nghĩa.
8. VERILOG là ngôn ngữ hỗ trợ phân cấp thiết kế xuất hiện sau VHDL, dễ sử dụng, được tiêu chuẩn hoá quốc tế.
9. VHDL (Very High Speed Intergrated Circuits Hardware Description Language) là ngôn ngữ mô tả phần cứng được công nhận tiêu chuẩn IEEE năm 1987, có đầy đủ sức mạnh cho việc mô tả và thiết kế hệ thống số ngày nay. VHDL hỗ trợ mô tả phân cấp từ hệ thống xuống tận cổng logic hay các kiểu mạch. VHDL hỗ trợ mạch đặc điểm về định thời. VHDL cung cấp các cấu trúc hết sức tổng quát.
Vui cười.
Người Mỹ và người Nhật quyết định tranh tài bằng một cuộc đua thuyền. Cả hai đội tập luyện rất vất vả đểđạt đến đỉnh cao phong độ. Và trong ngày tranh tài, người Nhật đã về trước người Mỹđúng 1 dặm.
Đội mỹ vô cùng thất vọng trước thất bại này, khí thế không còn. Trưởng đoàn quyết định tìm hiểu lý do của thất bại thảm hại này. Sau khi xem lại băng hình, ông ta phát hiện đội Nhật có 8 người chèo và 1 người hướng dẫn. Trong khi đó, đội Mỹ chỉ có 1 người chèo và 8 người hướng dẫn. Một năm sau, sau khi đã bỏ ra hàng triệu đô la để phân tích và rút kinh nghiệm, đội Mỹđã được tổ chức lại như sau: 4 người quản lý hướng dẫn, 3 người quản lý hướng dẫn khu vực và một hệ thống phân tích phong độ cho người chèo thuyền còn lại.
Lần này, người Nhật thắng 2 dặm.
Bị bẽ mặt, trưởng đoàn Mỹđã sa thải tay chèo vì làm việc quá kém cỏi và khen thưởng các tay quản lý còn lại vì đã có công phát hiện ra vấn đề.