Курсовая работа: Проектирование устройств фильтрации

Система OrCADявляется системой моделирования и сквозного проектирования аналого-цифровых электронных устройств. Продукты серии OrCAD принадлежат компании CadenceDesignSystems. Название OrCADпроизведено от слов Oregon и CAD. Последняя версия OrCAD 16.2 обладает возможностями по созданию и поддержке баз данных доступных интегральных схем и работает в ОС Windows9x, WindowsNT4.0, Windows2000, WindowsXP, Windows2003, WindowsVista. Базы данных могут быть обновлены путем скачивания пакетов производителей компонентов, таких как TexasInstruments. В России пока наиболее хождение имеет версия 9.2, вышедшая в октябре 2000 года . В составе пакета следующие модули:

- Capture — редактор принципиальных схем;

- Capture CIS Option — менеджербиблиотек Active Parts;

- PSpiceAnalogDidital — пакет аналого-цифрового моделирования;

- PSpice Аdvanced Аnalysis — пакет параметрической оптимизации;

- PSpiceSLPSoption — интерфейс связи с пакетом Matlab;

- PCBDesigner — редактор топологий печатных плат;

- SPECCTRAforOrCAD — программа автоматической и интерактивной трассировки;

- SignalExplorer — модуль анализа целостности сигналов и перекрестных искажений.

Линейка программ OrCAD реализует все этапы проектирования ПП:

- схемный ввод;

- размещение компонентов;

- трассировка;

- вывод изделия в производство.

Следует отметить, что в состав OrCAD9.2 не входит модуль моделирования цифровых устройств и синтеза ПЛИС OrCADExpress. Для этих целей фирма Cadenceпредлагает специализированный пакет программ FPGAStudia.

Опция для моделирования поведения печатной платы позволяет выполнять тестирование изделия без выпуска физического прототипа. Выпуск документации автоматизирован, при внесении изменений в любую часть проекта, они автоматизировано отражаются в документации. Технология проектирования Cadenceобеспечивает целостность и синхронизацию этапов проекта от схемного ввода до запуска в производство, а также средства ведения корпоративной базы данных компонентов CIS.[1]

1.2 САПР FOUNDATION

Для работы с устройствами FPGA, в том числе и с семейством Virtex, фирмой Xilinxв кооперации с Aldecи Synopsysразработан мощный и современный пакет Foundation, последняя версия которого (ISE4.1) обеспечивает ряд новых функций, позволяющих использовать ПЛИС в качестве основной элементной базы для построения “систем на кристалле” (system-on-chip, SOC). Компоненты SOCразрабатываются отдельно и хранятся в виде файлов параметризируемых модулей. Окончательная структура SOC-микросхемы выполняется на базе этих “виртуальных компонентов”, называемых также “блоками интеллектуальной собственности”, с помощью САПР. Благодаря стандартизации, в одно целое можно объединять “виртуальные компоненты” от разных разработчиков. Для поддержки работы над кристаллами, емкость которых составляет 2 000 000 эквивалентных вентилей, необходимо обеспечить возможность коллективной работы над проектом. Foundation обеспечивает поддержку коллектива разработчиков как в локальной сети, так и с использованием ресурсов Internet. Данная технология разработки получила наименование InternetTeamDesign(Itd).

Основу системы составляет оболочка FoundationProjectManager, разработанная фирмой Aldec. Использование ProjectManagerпозволяет обеспечить удобное задание всех параметров проекта, а также быстрое управление вводом описания проекта, его компиляции, временного и функционального моделирования, верификации и программирование ПЛИС (рис. 6). Пакет Foundation выпускается в различных по конфигурации модификациях, в максимальном варианте доступны следующие модули:

- FPGAExpressSynthesis — осуществляет синтез проекта с использованием языков описания аппарат уры высокого уровня (VHDL и Verilogsynthesis). Данный модуль разработан компанией Synopsys. Данный компилятор поддерживает синтез устройств с заданными временными пара-

- метрами.

- SchematicEditor — схематический редактор, имеющий развитые библиотеки. В версии 2.1 применяется редактор схем Vista, входящий составной частью в FPGAExpress. Модуль ввода проекта на языке описания аппаратуры.

- ABEL — обеспечивается поддержка ввода описания алгоритма и синтез с использованием данного языка, который предназначен для описания проектов, выполняемых на ПЛИС Xilinx и некоторых других производителей.

- StateEditor — обеспечивается ввод описания цифрового автомата с помощью его графа переходов. Данный способ описания проекта позволяет весьма просто и наглядно задать поведение автомата и весьма удобен при разработке различных устройств управления. В дальнейшем возможно сделать для созданного автомата символ и использовать его в редакторе схем.

- HDLEditor — специализированный редактор, имеющий удобные средства контроля синтаксиса, шаблоны типовых конструкций и удобную связь с компиляторами. В качестве средства работы с проектом на базе HDL используется LanguageAssistant, состоящий из трех основных модулей LanguageTemplates, SynthesisTemplates и UserTemplates.

- LogiBLOX — средство для создания описания модулей в интерактивном графическом режиме. Оно позволяет создавать такие узлы, как счетчики, сдвиговые регистры, элементы памяти и мультиплексоры. LogiBLOXзапускается непосредственно из редактора HDLEditor с использованием команды Synthesis / LogiBLOX. С использованием этого средства достаточно просто создать описание узла на языке описания аппаратуры, не владея им в совершенстве.

- ExpressConstraintsEditor — средство для задания параметров компиляции проекта. С помощью этого редактора удобно задавать временные ограничения для проекта.

- LogicSimulator — симулятор, позволяющий удобно провести его функциональное (логическое, поведенческое) моделирование после ввода описания проекта. В симуляторе в интерактивном графическом режиме задаются сигналы, которые используются для проведения моделирования. Результаты моделирования можно наблюдать как в привычном виде временных диаграмм, в том числе в режиме Probe, так и с использованием семисегментных индикаторов.

- DesignImplementation — модуль, запускающийся из ProjectManager, позволяющий выбрать устройство, на котором реализуется проект, подгрузить файл ограничений и параметров синтеза, созданный пользователем, а затем запустить компиляцию проекта.