В статье изложены принципы построения инфраструктуры локальной системной шины, соединяющей агенты одного сегмента стыка простого исполнителя STI версии 1.0 в объёме кристалла СБИС или ПЛИС. Рассмотрена организация дешифратора адреса, коммутаторов шин чтения данных и выборки исполнителя. Приведен пример описания шинной инфраструктуры сегмента STI на языке Verilog. Предложены варианты подключения исполнителей к сегментам шины с меньшей разрядностью данных.

В статье предложена организация взаимодействия функциональных блоков в объёме кристалла СБИС, а именно: процессорных ядер, контроллеров DMA и мостов системных шин с периферийными блоками, такими как: контроллеры GPIO, SPI, I2C, UART, таймеры и широтно-импульсные модуляторы – ШИМ. Рассмотрен набор сигналов и протокол обмена стыка простого исполнителя – локального системного интерфейса, реализующего взаимодействие перечисленных блоков кристалла. Приведены примеры синтезируемых моделей контроллера GPIO и регистрового файла, поддерживающие описанный интерфейс.

Статья посвящена актуальной задаче деления тактовых частот, стоящей перед разработчиками широкого спектра цифровых устройств на основе ПЛИС. Предложенные технические решения могут оказаться полезными при проектировании заказных и серийных СБИС. Рассмотрены два примера технической реализации делителей частоты с дробными коэффициентами деления 3:2 и 5:2. Оба варианта делителей описаны в виде поведенческих моделей на языке Verilog, что позволяет реализовать данные функциональные узлы в объёме ПЛИС различных архитектур и производителей.

Аннотация

В статье рассмотрен вариант модификации серийно выпускаемых многопортовых адаптеров расширения ввода-вывода, построенных на микросхемах NetMOS / MosChip MSC98XX-CV и SystemBase SB16C1052PCI, для реализации последовательного физического интерфейса RS-422 со скоростями обмена данными до 1 Мбод.

Текст

Со времен компьютеров IBM PC последовательные порты персональных ЭВМ, рабочих станций и серверов, функционирующие по протоколу UART, в большинстве случаев используют физический сигнальный интерфейс RS-232. Раньше последовательные порты, или COM-порты в терминологии системного программного обеспечения, применялись главным образом для подключения манипуляторов типа мышь и модемов для коммутируемых телефонных линий и прочих низкоскоростных каналов связи. В современной вычислительной технике эти периферийные устройства подключаются по шине USB. Тем не менее, последовательные порты RS-232 продолжают использоваться для сопряжения с различным технологическим оборудованием, например, со сканером штрих-кода, а также для различных отладочных и диагностических нужд для работы в режиме терминала со встроенным программным обеспечением таких устройств, как сетевые коммутаторы третьего уровня, контроллеры, источники бесперебойного питания и т.п.

Последовательный сигнальный интерфейс RS-232 использует двухполярные сигналы с амплитудой от 5 до 15 вольт, при этом отрицательное напряжение соответствует логической единице, а положительное напряжение – логическому нулю. Сигналами с такой амплитудой невозможно передавать данные на высоких скоростях, в силу чего максимальная скорость для стандартного последовательного порта ограничена 115,2 кбод. При синхронизации UART класса 16С550 от сигнала с частотой 1,8432МГц скорости 115,2 кбод соответствует установка регистра DLL в ноль, а регистра DLM в 00000001.