Tutorial als PDF - CES

Kapitel 1
Einführung
Ziel dieses Praktikums ist es, einen Einblick in den Entwurf hoch integrierter
Schaltungen (VLSI = Very Large Scale Integration) zu gewinnen. Im Rahmen
des Praktikums werden dazu Schaltungen entworfen, getestet und synthetisiert.
Der Schwerpunkt des Hardwareentwurfes liegt auf der so genannten High-
Level-Synthese. Darunter versteht man das (weitgehend) automatische Erzeugen
der Gatterbeschreibung ausgehend von einer algorithmischen Verhaltensbeschreibung.
Den hardwarenäheren Teil dieser Aufgabe - die sogenannte Low-Level-Synthese
- überlassen wir automatischen Verfahren, die von den verwendeten Entwurfswerkzeugen
angeboten werden. Sie erzeugen die vollständige Layoutbeschreibung der zu
entwickelnden Schaltung. Diese Beschreibung kann direkt zur Fertigung der
Schaltung verwendet werden. Da aber für die vollkundenspezifische Fertigung
von Schaltungen sehr komplexe und teure Technologieprozesse benötigt werden,
ist die Erstellung eines solchen Chips im Rahmen des Praktikums leider
nicht möglich. Auch in der Industrie werden oft für das Prototyping der
zu entwerfenden Schaltungen FPGA-Bausteine (Field Programmable Gate
Array) eingesetzt. Die FPGA-Technologie ermöglicht eine sehr schnelle und
billige Fertigung einer Schaltung und wird heute nicht nur für Prototyping
verwendet. In diesem Praktikum werden bei der Schaltungsimplementierung
die FPGA-Bausteine und die entsprechenden Entwurfswerkzeuge der Firma
Xilinx benutzt. Neben dem Entwurf der Hardware wird später auch noch
der Entwurf von Software Gegenstand des Praktikums sein.
1.1 Das XILINX-Werkzeug
Sämtliche Schaltungen dieses Praktikums werden im Projektmanager von
XILINX ISE (Integrated Synthesis Environment) erstellt. ISE stellt eine
komplette Entwicklungsumgebung zur Verfügung.
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