利用APTIX MP3C和Spartan-IIE FPGA实现数据系统的验证作

发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:440

1 aptix mp3c介绍

mp3c系统是aptix公司的产品，是一种价格低、验证速度快、基于层次化和模块化的硬件验证平台，可以逐步验证每一个逻辑模块直到验证整个系统功能。mp3c硬件中的现场可编程互连电路板（fpcb）和现场可编程互连元件（fpic）是aptix公司的专利技术，图1给出了fpcb和fpic在mp3c上的部件孔模块。通过该系统可以40mhz的最快速度调试百万门级的片上系统；可实时运行软件作为系统测试矢量；加速仿真与递归测试速度和加速完成设计变更；还可随时利用最新fpga技术满足更大的设计规模需要。此外，mp3c也可以对复杂数字系统进行快速验证，其中包括asic、dsp、微控制器、微处理器、ram和rom等。mp3c系统比较适合小批量、多品种的生产。

1．1 现场可编程电路板fpcb

mp3c的fpcb是一个22×16、16层的插孔板，根据应用和设计需求，可以把一些外围器件、接口和多个fpga等放置在fpcb上，就像面包板一样，因此非常灵活方便，这些外围部件再通过fpic互相连接起来。mp3c fpcb由许多硬件组成。

（1）插孔区（freehole area）

插孔区分为上下二部分，分别用a到p标记，共64列，每列有40个可用插孔，有2560个插孔可以使用，除去16列作为i/o，共有1920个插孔连接到fpic上。每列有15个fpga特殊引脚，包括clk、gdn和vcc等。

（2）全局互连（global interconnects）

全局连接是fpic到fpic的布线源，3个fpic中每一个都有140根连线连接到其他两个fpic，这样就会提供280个fpic到fpic之间的连接，而每一个fpic的920个布线网中有280个用于fpic到fpic之间的连接，其余640个用于连接fpcb上的部件插孔区域，这样就可以实现部件之间的互连，如图2所示。

（3）总线（bus）

除了通过fpic的布线网和全局连接来实现部件之间的互连外，还可以通过mp3c提供的一个总线结构来实现互连。mp3c系统共有4个总线模板连接器，每一个模板连接器有40个总线引脚，而一个fpga能够访问二个总线模板，这就可以获得80个总线引脚。

（4）i/o信号

i/o信号使得mp3c fpcb可以和其他设备之间进行通信，它们是进出fpcb的信号。（5）微控制器（microcontroller）

微控制器能为主机系统和mp3c fpcb上的可重配置fpga之间的通信提供智能接口，微控制器控制fpcb上的能量时序。微控制器的操作系统是存储在被保护的flash memory的根块区，仅需128kbyte，这个3.4mbyte的flash存储器主要用来存储fpic和fpga之间的配置数据。

（6）现场可编程互连电路（fpic）

mp3c含有3块fpic，每一块fpic有1024个缓冲器，排列成一个32×32矩阵形式，fpic是可重构的双向连接，每一个缓冲器之间都可以任意布线，使得插接到fpcb上的外围设备达到互连，而每一个fpic之间都有140根连线连接到另二个fpic中的任意一个，这样，对于每一个fpic来说就有280根互连线来实现fpic与fpic之间的互连。实际上，fpic就是一个由软件控制的可编程接口，它能使用户对设计的修改变得非常灵活。图2表明了它们之间的连接关系。

1．2 与mp3c配套的explorer软件

aptix explorer软件可以提供一个图形用户接口gui（graphical user interface），这上gui能够生成设计，并对设计进行编辑和调试。通过explorer软件可以提供一个直观有效的接口来对设计做一系列的操作。explorer软件主要完成整个系统的搭建、fpga的布局布线和fpcb的编译。其操作步骤如下：

（1）设置fpcb参数

用来配置fpcb参数，如说明所使用的fpcb板类型、fpic序列和说明使用的是那一个fpic等。

（2）对网表文件（netlist）和设计文件进行设置。

主要输入网表文件和与设计有关的文件，explorer软件支持edif和xnf格式的网表文件。