Lattice评估可编程逻辑器件

2010年03月19日13:15:34 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

莱迪思半导体公司 Douglas Hunter

摘要：设计人员通常要对新的设计中所采用的器件进行评估。MachXO迷你开发套件是一个易于使用的低成本平台，能对MachXO 可编程逻辑器件进行快速、有效的评估。开发套件还能够帮助设计人员快速启动工程设计。

关键词：MachXO非易失可编程逻辑；开发电路板

如今大多数工程师多少了解一些可编程逻辑设计技术。据广泛的报道，ASIC设计开始呈下降趋势，为了对新的设计中所采用的器件进行评估，设计人员越来越需要有一些实用的方法。

可编程逻辑已经走过了漫长的道路，从早期的简单可编程阵列逻辑（PAL）到当前的集成度，目前来自各厂商的可编程器件产品越来越复杂，这些产品难以使设计工程师区分某一特殊的器件在实时环境中是如何工作的。根据特殊器件的应用，通常都配有很好的文档来描述产品的性能，产品说明书中详述了大多数关键的参数。然而对可编程器件而言，情况远不止如此，器件内设计的变化会产生对整体系统性能的影响。器件内的布线因素、印刷电路板上高速信号的布局和其他变量均是较后实现设计的一个重要组成部分。

莱迪思半导体的MachXO系列非易失性无限重构可编程逻辑器件（可编程逻辑器件）就是一个很好的例子，这种器件专为传统上用CPLD或低密度FPGA实现的应用而设计。设计该器件的目的是能够广泛用于需要通用I / O扩展、接口桥接和电源管理功能的应用。器件拥有嵌入式存储器、内置的PLL、高性能的LVDS I / O、远程现场升级（ TransFRTM技术）和低功耗睡眠模式，所用这些功能都整合在单个器件之中，该器件系列提供了增加系统集成度的优势。

设计工程师和他的管理层肯定不希望对只是用于评估目的的设计花费大量的精力和资源。相反，他们希望有一个减少时间投入的解决方案，而不是一个很长的产品评估程序。评估方法和程序必须相对较快、有效率，并能够节约成本。

现在的问题变成评估一个器件如何实现特定的任务。可以采用的一种方法是使用制造商的评估板，在所选的器件上运行已知的参考设计，并测量其性能。针对较后打算实现的任务，这种做法的主要问题是确定哪些设计和程序将有助于评估这种器件是否合适。

针对MachXO器件的一个解决方案是迷你开发电路板，在电路板上已经安装了MachXO LCM02280器件。这个器件的参数性能对整个器件系列来说都是典型的。为了使工程师能够快速启动，在工厂已对该器件预编程了一个典型的微型的片上系统设计，集成了多个“软”的元件，如LatticeMico8 8位微控制器，针对电路板上的SPI存储器控制器的外设控制器、SRAM控制器、UART和与WISHBONE 互连的I2C主控制。该评估板还包含一组LED和开关，以及SPI闪存、SRAM和一个I2C温度传感器。用电路板上的开关并通过Windows或Linux操作系统终端的菜单驱动接口来控制电路板，并通过一个RS-232/USB接口对器件进行编程。电路板通过USB接口供电，因此不需要外接电源。整个系统如图1所示。

图1

一旦在电路板上运行迷你SoC演示程序，很容易获得该参考设计的源代码，其中包括硬件描述语言、固件和快速定制设计应用所需的设计工具。

电路板上的I2C总线连接MachXO至一个温度传感器。迷你的SoC演示使用LatticeMico8微控制器在一个时间段内采样温度传感器，将结果存入电路板上的SRAM，并在LED阵列上显示结果，或通过RS-232/USB链路终端接口在PC上运行。电路板上还提供了一个SPI总线，连接MachXO到2M位的非易失SPI闪存。迷你的SoC演示程序使用LatticeMico8控制SRAM和SPI闪存之间的传输。

评估板允许工程师来测量驱动强度、速度和已安装器件的信号开关特性。

一旦工程师熟悉了完整的参考设计，他或她就可以使用开发工具对设计进行修改，以便观察整体性能的效果。莱迪思的免费ispLEVER开发工具拥有一个全面的设计环境，并包括所有设计所需的设计输入、综合、映射、布局和布线、I / O规划、仿真、项目管理，以及器件编程等。ispLEVER内包含了业界领先的Aldec®公司和Synopsys ®公司的综合和仿真工具。

处理工艺使尺寸不断减少的特征意味着越来越需要某种形式的“黄金”标准，为工程师提供对器件进行评估的正确工具。针对制造后的可编程功能的某种形式，目前制造业相关的成本成为了原动力。针对评估和这些器件的编程，选择工具是设计人员早期采纳的一个主要考虑因素。

参考文献：

1 Lattice MachXO 数据手册

2 http://www.latticesemi.com.cn/products/cpldspld/machxo/default.htm

3 http://www.latticesemi.com/products/developmenthardware/
developmentkits/machxominidevelopmentkit.cfm

Lattice评估可编程逻辑器件

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