pdf-Datei mit 72-dpi-Fotos - FG Mikroelektronik, TU Berlin

Technische Universität Berlin
Institut für Mikroelektronik
Lukas Bauer
Dissertation
Perspektiven des modernen ASIC-Designs
Kapitel 4.1
Seite 26
Bereits in dieser Funktion erleichtert das Programm die Arbeit des Designers ganz außerordentlich.
Betrachtet man z. B. eine einfache Verbindung zwischen zwei Modulen, so besteht diese nur
noch aus drei grafischen Elementen: dem Ausgangspin des Quellmoduls, der Leitung und dem
Eingangspin des Zielmoduls. Bei der Übersetzung werden diese zusammen mit den zugehörigen
Signaldefinitionen etc. in formal korrektes VHDL oder Verilog übersetzt. Dem steht die manuelle
Eingabe von nicht weniger als sieben Zeilen VHDL gegenüber, die bei modulweiser Partitionierung
auf drei VHDL-Dateien verteilt sind. Bei herkömmlicher Arbeitsweise erfordert die Erstellung
einer solchen Verbindung, die drei Dateien zunächst zu suchen (anhand des Namens, an den
man sich „so ungefähr“ erinnert), sie in einem Editor zu öffnen, die passenden Stellen für die
neuen Einträge zu suchen, die Änderungen einzutragen etc. In Speedchart geschieht dies alles in
einer integrierten grafischen Umgebung, in der die passenden Editoren bereits beim Anklicken
eines Objekts zum Editieren der richtigen Stelle einer Datei geöffnet werden. Ebenso ist es bei
syntaktischen Fehlern nicht mehr erforderlich, in einer Datei anhand einer Zeilennummer den
Fehler zu lokalisieren: Hier reicht ein Anklicken der Fehlermeldung, um zur richtigen Zeile im
Editor zu springen.
Ein weiterer signifikanter Vorteil liegt in der zweidimensionalen und hierarchischen Anordnung
der Module, die sich dem menschlichen Erinnerungs- und Orientierungsvermögen offenbar
wesentlich leichter erschließt als zeilenbasierte und damit eindimensionale HDL-Texte. Kein
Mensch kann in zigtausend Zeilen umfassenden Textdateien den Überblick über genaue Positionen,
geschweige denn Zeilennummern einzelner Elemente behalten. In der zweidimensionalen
Grafik hingegen bieten Positionen, Größen und Verbindungsmuster zwischen den Zellen gut einprägsame
Orientierungspunkte, so dass man sich erfahrungsgemäß auch nach Monaten noch in
einem komplexen Design voll zurechtfindet.
4.1.2.3 Grafische Eingabe von Zustandsmaschinen
Während die soeben vorgestellten Browser-Funktionen für VHDL zum Teil sicher auch von
anderen modernen Editoren und Simulatoren geboten werden, zeichnen sich die grafischen HDL-
Programme durch die Möglichkeit aus, dass die auf Schaltplanebene platzierten Zellen neben
VHDL-Texten auch andere, grafische Darstellungsformen von Modulen enthalten können. So ist
es möglich, Wahrheitstafeln kombinatorischer Logikblöcke zu erstellen, die ebenfalls automatisch
in VHDL übersetzt werden können. Außerdem können vorhandene oder selbst erstellte
Symbole auf Schaltplanebene platziert werden, um z. B. Einzelgatter unkompliziert verwenden
zu können.
Die mächtigste Funktion besteht aber in
der direkten grafischen Eingabe von
State Machines am Bildschirm (vgl.
Abbildung 4-1). Die zweidimensionale
Darstellung von Zustandsmaschinen ist
für den Designer noch immer die übersichtlichste
Darstellungsform; und während
in der Vergangenheit Papier und
Bleistift oder getrennte Zeichenprogramme
verwendet werden mussten, um
diese zu entwerfen, kann dies mit grafischen
HDL-Programmen voll integriert
geschehen. Es entsteht eine übersichtliche,
hierarchisch geordnete Beschreibung,
die von Mensch und Maschine
D_1
entry
C: Clear=’1’
A: Wert:="0000";
A: Wert:="0000";
A: Wert:=Wert+"0001";
Diagram Variables:
Wert(4): logic;
gleichermaßen verstanden wird und somit optimal zur Spezifikation geeignet ist, dabei aber auf-
1
3
S1
Count
0
2
Subdiag Actions of
A: Wert_hi_out:=Wert(3 downto 2);
C: Start=’1’
C: Stop=’1’
C: UpNDown=’0’
A: Wert:=Wert-"0001";
Abbildung 4-1: Eine einfache Zustandsmaschine
Stop