В современном мире сложно представить себе устройство без съемного носителя информации. Наличие мировых стандартов, таких как файловые системы, форматы кодирования изображений и музыки, позволяет свободно переносить данные с одного устройства на другое. По мере развития переносных носителей информации (дискеты, лазерные диски и флэш-карты) все больше требований стало предъявляться к их надежности и компактности. С появлением карт памяти на основе флэш-памяти стандарта Secure Digital они быстро стали завоевывать рынок мобильных устройств. На сегодня SD-карты памяти, а также miniSD и microSD используются почти во всех мобильных телефонах, фотоаппаратах, переносных ЭВМ и других бытовых и промышленных устройствах.
Специфика электронной компонентной базы космического применения в том, что ее развитие идет путем, отличным от развития общепромышленной электроники, ориентированной на массовый выпуск продукции с коротким жизненным циклом и быстрой сменой типов при этом необходимо обеспечить улучшение массо-габаритных характеристик, увеличение функциональных возможностей аппаратуры и повышение сроков ее активного существования. В статье анализируются как применяемые так и перспективные подходы в обасти создания бортовых систем.
Развитие ракетно-космической техники (РКТ) ставит перед разработчиками аппаратуры жесткие требования — улучшение габаритно-массовых характеристик, увеличение функциональных возможностей аппаратуры и повышение сроков ее активного существования. В статье рассматриваются проблемы обеспечения бортовой аппаратуры космических аппаратов электронной компонентной базой.
В статье отражен опыт проектирования специализированных СБИС для аппаратуры ракетно-космической техники (РКТ ), в том числе разработки
СБИС типа СнК на основе встроенных процессорных ядер и интерфейсных СФ-блоков. Предлагаемые решения направлены на сокращение сроков
и, соответственно, стоимости разработки специализированных СБИС, а также на повышение качества аппаратуры.
В статье отражен опыт проектирования специализированных СБИС для
аппаратуры ракетно-космической техники (РКТ), в том числе разработки
СБИС типа СнК на основе встроенных процессорных ядер и интерфейсных
СФ-блоков. Предлагаемые решения направлены на сокращение сроков
и, соответственно, стоимости разработки специализированных СБИС,
а также на повышение качества аппаратуры.
В статье рассмотрены вопросы выбора декоррелирующего преобразования для решения задачи сжатия с потерями статических изображений. Выбор базиса преобразования в значительной степени определяет эффективность алгоритма компрессии и его аппаратной реализации.
В статье рассматриваются вопросы построения и работы строго самосинхронных схем, приводятся требования к системам автоматизации проектирования таких схем, описываются два подхода к процессу автоматизации разработки строго самосинхронных схем — с использованием специализированной среды разработки с собственным языком описания схем, а также при помощи специализированных сценариев и существующих САПР для синхронных схем.
В статье рассмотрены принципы построения самосинхронных схем, дана их классификация, показаны отличия строго самосинхронных и квазисамосинхронных подходов. Приведен базис логических элементов для построения строго самосинхронных схем на основе парафазного представления сигналов. Даны примеры реализации логических элементов и конвейерных схем в этом базисе.
В статье рассмотрена методика снижения потребляемой мощности строго самосинхронных микропроцессоров. Показаны отличия в подходах
к энергосбережению по сравнению с обычными синхронными микропроцессорными системами. Рассмотрены алгоритмы динамического управления напряжением питания ядра микропроцессора при решении различных типов задач. Результатом использования рассмотренных методик является
рациональное распределение вычислительной мощности и уменьшение энергопотребления.
Можно отметить, что в прошедшие два года начался определенный подъем отечественной электроники. Принята и финансируется ФЦП «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники» на 2008–2015 годы, в апреле 2007 года создана Ассоциация производителей электронной аппаратуры и приборов, реализуется опыт государственно-частного партнерства при строительстве кремниевых фабрик в ОАО «НИИМЭ и Микрон» и ОАО «Ангстрем». На фоне этих отрадных событий можно сказать, что появилась реальная перспектива как разработки, так и реализации в кремнии серьезных микроэлектронных изделий, конкурентоспособных и на мировом рынке.
После октябрьской выставки «Электроника: Компоненты. Оборудование. Технологии» («ЧипЭкспо») к нам в редакцию приехал давний друг нашего журнала Владимир Стешенко — кандидат технических наук, доцент кафедры «Автономные информационные управляющие системы» МГТУ им. Баумана. На «ЧипЭкспо» он присутствовал не только как посетитель, но и как участник нескольких, проходивших в рамках выставки мероприятий. Коллектив «Цифровые решения», которым он руководит, стал победителем конкурса «Золотой Чип» в номинации «За вклад в развитие профессионального образования». Фрагменты нашей беседы, которая, хоть и была посвящена прошедшей выставке, но коснулась самых разных аспектов, мы предлагаем вам.
В прошлом году завершилась публикация цикла "Школа схемотехнического проектирования устройств обработки сигналов". Я взял небольшой тайм-аут (чем слегка расстроил любимую редакцию), дабы задуматься-а что, собственно говоря, нужно современному разработчику? Результат этих размышлений уважаемый читатель может видеть, начиная сэтого номера.
Занятие посвящено достаточно важной и серьезной задаче - разработке, и самое сложное, воплощению в жизнь программно-аппаратных комплексов сбора и обработки данных. Материаля данного занятия получены в результате выполнения реальной опытно-конструкторской работы. Надо сказать, что задача стояла достаточно сложная - разрабатываемый измерительно-вычеслительный комплекс (ИВК) должен был обеспечить решение широкого круга задач по сбору и обработке данных с различных типов первичных преобразователей механических величин в эликтрические. Целью было не только создание «железа», но и написание достаточно мощного прикладного программного обеспечения как для обработки данных, так и для управления процессом их сбора.
Это занятие посвящено достаточно часто используемому классу устройств — цифровым синтезаторам прямого синтеза частот. Его цель — показать роль предварительного математического моделирования для улучшения рабочих характеристик устройства.
Около года назад вышла моя статья, посвященная некоторым вопросам подготовки специалистов в области разработки и проектирования аппаратуры ("КиТ" №6'2001).
Как известно, особенностью российской электроники является достаточно консервативный подход разработчиков к выбору элементной базы. Это связано, во-первых, со значительными сложностями поставок на первый взгляд интересной элементной базы и, во-вторых, с определенным информационным голодом, особенно с отсутствием подробных русскоязычных материалов по применению той или иной элементной базы.
www.actel.com) была основана в 1985 году. Особенностью ПЛИС, производимых этой компанией, является применение так называемой технологии Antifuse, представляющей собой создание металлизированной перемычки при программировании.
Современные электронные узлы значительно отличаются от устройств разработки конца 80-х — начала 90-х годов прошлого века. Во-первых, новые технологии поверхностного монтажа привели к уменьшению габаритов компонентов в 3–6 раз.
В предыдущих занятиях основной упор был сделан на проектирование цифровых устройств обработки сигналов на базе ПЛИС. Тем не менее разработчики прекрасно понимают, что не цифрой единой жив человек.
Ниже приведен текст модуля для тестирования нашего триггера. Как и в примере с мультиплексором, он не имеет списка портов, поскольку является самым верхним в иерархии.
Итак, приближается новый учебный год. Накануне такого события неплохо бы поговорить о том, чему, как и зачем нужно учить разработчиков новой аппаратуры обработки сигналов.
От редакции: В одном из последних номеров журнала мы закончили публикацию статьи С. Емца «Verilog — инструмент разработки цифровых систем» , в которой рассмотрены особенности использования языка описания аппаратуры Verilog применительно к моделированию и тестированию ASIC.
Как известно, изначально язык описания аппаратуры VHDL создавался как средство моделирования цифровых систем. Однако его популярность и определенные удобства, появившиеся у разработчика, привели к тому, что модели на языке VHDL стали средством описания алгоритмов, синтезируемых специальными программными средствами в файлы прошивки (межсоединений) ПЛИС.
Комментарии могут быть включены в текст программы с помощью двух подряд идущих символов «–». После появления этих символов весь текст до конца строки считается комментарием.
Язык описания аппаратуры (Hardware Description Language) является формальной записью, которая может быть использована на всех этапах разработки цифровых электронных систем.
При проектировании цифровых устройств очень удобно использовать их формализованную модель в виде конечного автомата. В англоязычной литературе прижился термин state machine.
В этом занятии мы рассмотрим некоторые примеры реализации цифровых устройств на ПЛИС фирмы Altera с использованием языков описания аппаратуры. Языки описания аппаратуры (Hardware Description Language) являются формальной записью, которая может быть использована на всех этапах разработки цифровых электронных систем.
Последний год тысячелетия — наиболее подходящее время для написания обзоров, подведения итогов и определения перспектив. В данной статье авторы хотели бы в сжатой форме довести до читателя ту информацию, которую приходится собирать из разных источников.
Как правило, современные устройства обработки сигналов предполагают наличие цифрового вычислителя, обеспечивающего реализацию алгоритма обработки сигнала. В этом занятии школы мы рассмотрим некоторые аспекты, связанные с реализацией алгоритмов умножения и цифровой фильтрации, пригодных к реализации на ПЛИС.
На прошлых занятиях мы начали рассматривать современную схемотехнику цифровых устройств. В этом занятии мы продолжим разговор о новых семействах цифровых ИС и их свойствах, а также затронем вопросы, связанные со стандартизацией в электронике.
В предыдущем занятии мы начали разговор о сопряжении интерфейсов передачи данных, горячей замене модулей, работе на объединительную плату и других смежных вопросах.
В предыдущих занятиях школы мы рассмотрели пример выбора способа реализации алгоритма и некоторые особенности проектирования устройств обработки сигналов.
Но мы-то с тобой не ученые. Ошибка ученого — это, в конечном счете, его личное дело. А мы ошибаться не должны. Нам разрешается прослыть невеждами, мистиками, суеверными дураками.
Последнее десятилетие можно назвать десятилетием коренных изменений в элементной базе устройств обработки сигналов. Действительно, в 1990–1991 годах реально существовали 2-5 наименований цифровых сигнальных процессоров (ЦСП), простейшие ПЛИС типов PAL и GAL, небольшая номенклатура АЦП, классические операционные усилители (ОУ).