[教育培訓]Altium Designer FPGA設計指導

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[教育培訓]Altium Designer FPGA設計指導講述的是：

Windows電子設計軟件開發商Altium公司宣布其最新一體化電子產品開發係統Altium Designer 極大地增強了FPGA-PCB協同設計的能力，工程師可以充分利用FPGA作為係統平台，而且簡化大型FPGA與物理PCB平台的集成。 　
早就認識到了FPGA給邏輯開發帶來的好處，但把這些器件集成到PCB設計流程所帶來的挑戰，會使得PCB線路板設計變得十分複雜並導致整體設計時間超長。通常無需考慮PCB版圖即進行FPGA管腳分配，而在大規模可編程器件中使用的密集封裝技術將使得PCB板布線成為極大的挑戰。 　　
Altium Designer打破了FPGA的使用障礙，把硬連接的PCB平台和軟件及軟連接的邏輯開發集成在一起，後者構成的嵌入式智能通過在PCB線路板上編程以創建完整的應用。Altium Designer 6.0改進了FPGA級設計和PCB級設計間的集成，開發了很多新功能，與現在的大型可編程器件相結合，它們精簡了產品開發。 　
　 FPGA器件的可用性正改變著工程師的係統設計方法――產品中可以添加更更多智能並同時縮短設計時間，減少製造成本。”Altium的創始人和CEO Nick Martin說，“Altium Designer 可幫助工程師在嵌入式智能級和物理設計級充分利用FPGA提供的好處，係統的統一特性打破了在主流設計中廣泛采用可編程器件的障礙，這樣可以充分利用這些器件的擴展資源，簡化邏輯和物理設計。” 　　
Altium Designer 引入了動態網絡重分配概念，PCB布線期間可在線交換FPGA管腳。這包括重新分配預先布線的子網和交換鏈接的差分信號對，差分信號對可利用FPGA器件上充分的LVDS資源。動態網絡重分配在板級具有增強了的FPGA管腳優化引擎，允許工程師充分利用FPGA器件管腳的可重新編程特性，在PCB板極獲得最優的布線方案。Altium Designer係統的統一特性允許在板級完成的管腳交換和FPGA項目的自動同步，減少手動調整處理I/O的耗時。 　
　 通常帶有大量管腳的FPGA器件是密集BGA型封裝。這給原型階段的調試帶來很大困難，因為這些器件上的管腳不能直接探測。Altium Designer的LiveDesign開發方法允許工程師在開發中可與基於FPGA的設計直接交互。 Altium Designer 具有改進的JTAG器件瀏覽器，可提供係統中所有JTAG器件的管腳狀態顯示，在調試期間工程師可以實時檢測管腳信號狀態。管腳狀態也可以在源原理圖和PCB版圖動態顯示，‘定位’查看設計文檔內的信號狀態。另外還有Altium Designer的FPGA虛擬儀器，可用來設定並監控FPGA內的信號，給設計師提供電路運行完整的狀態圖，以進行係統的邏輯和物理調試。 　　
FPGA係統的在線測試在Altium Designer 9.1中得到改進，提供增強的邏輯分析儀(LAX)虛擬儀器。可配置的LAX可監控FPGA內從8位到64位帶寬的總線，支持多重信號集的連接。任意信號都可用來觸發輸入或選定為數據源。當可配置的LAX連接到處理器指令總線時，總線數據可顯示為反匯編的代碼指令，代碼相關的問題可方便地在虛擬儀器輸出中進行跟蹤。
Altium Designer 9.1中32位的基於FPGA的處理器係統也有更多通用性，支持大量第三方的軟核和分立處理器，包括Xilinx MicroBlaze軟處理器、Sharp BlueStreak LH79520(基於ARM720T)和AMCC PowerPC 405CR分立處理器。這些新器件的支持，對於已經有了8位和32位目標獨立軟處理器支持的Altium Designer設計係統來說，使設計者在使用FPGA進行嵌入式係統開發時更加靈活。Altium Designer 9.1提供的包裹連接器內核可幫助設計者定位支持的第三方處理器，同時保留Altium Designer環境的所有設計功能，包括使用Altium Designer虛擬儀器方便地連接基於FPGA外設和用LiveDesign進行調試。Altium基於Viper的編譯器工具鏈保證所有處理器間的軟件兼容性，包裹連接器內核提供硬件兼容性。這意味著嵌入式設計師無需花費高昂的重新設計工程的代價即可在處理器間進行設計移植。