|
|
  |
Подход к проектированию систем на кристалле, Кто как делает? |
|
|
|
May 19 2009, 13:11
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 377
Регистрация: 23-12-06
Из: Зеленоград
Пользователь №: 23 811

|
Начал заниматься новой для себя тематикой - системами на кристалле. Соответственно, помимо, чисто технических вопросов, возникли и идеологические проблемы-вопросы.
С fpga работаю давно и реализовывал достаточно не простые проекты. Разработки были в области цифровой обработкой видео: фильтрация, пороговая обработка, сегментация, всевозможные интерфейсы как стандартизированные, так и свои собственные. Подход был следующий: работал в Active-HDL, соответственно начинал с нуля, с разработки общего алгоритма работы схема и далее по порядку, заточенные под конкретные задачи, шины, автоматы-арбитры, вычислительные блоки и все межблочные механизмы взаимодействия. В общем получалась схема под выполнение определенной задачи.
В первом ознакомлении с системами на кристалле, натыкаешься на EDK как основной инструмент разработки. Соответственно, предлагается принять данный подход как истину и дальше от него отталкиваться. Взять в нагрузку использование предлагаемой архитектуры межблочного взаимодействия CoreConect ( тут хоть есть альтернатива, например, wishbone, но все же). Принять, что центром в системе является процессор, хотя иногда это не всегда оправдано. Смирится с тем что, используя предлагаемый в EDK подход подсоединения user logic, не одно действие в системе не происходит без ведома поцессора (а что если от одного интерфейсного блока до другого мне надо Гбиты данных перекачивать) и то что свою схему нужно обязательно сжать на PLB (иначе не понятно как ее подтянуть к проекту), да и вообще что нутря проекта максимально отдаленны от разработчика (это как главный принцип работы винды, максимально защитится от действий юзира) приступить к разработке конечного продукта.
Есть конечно и свои преимущества у EDK, например, визарды для подключения к поцу внутренней и внешней памяти, хотя для опытного разработчика, кто делал контроллеры памяти в системах без всяких там PPC, и это не вопрос. Ну и конечно главный плюс это волшебная утилита на входе которой Си и hdl, а на выходе файл конфигурации.
Для Active-hdl есть библиотека, где PPC идет прямо отдельным библиотечным элементом. Данный путь разработки полностью своей системы на кристалле будет конечно тернист и сложен, но зато тут сам себе хозяин. И главный вопрос как тут быть с программированием процессора?
В общем, хотелось бы порассуждать на данную тему, услышать мнение опытных разработчиков и вообще кто что по этому поводу думает.
|
|
|
|
|
May 20 2009, 10:10
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 198
Регистрация: 23-12-04
Пользователь №: 1 640

|
почему EDK  у синплисити(синопсиса) сейчас вышел тул систем дизайнер (btw: кому-нибудь удалось пустить Synplify_vC-2009_03 ? - он там) там платформонезависимая SoC предлагается на LEONe (так по крайней мере обещали синопсисовские парни) можно напрямую скачать у Гейслера библиотеки - никакого "индастри-стандарт стайл" типа EDK там нет - есть tcl/tk-ные менюшки задающие ряд вопросов по конфигурации системы мне вообще больше нравится исходные файлы (HDL) руками править, а не пользоваться генераторами, так как при серьезной работе польза от таких генераторов меньше, чем борьба с глюками кроме EDK у альтеры есть NIOS IDE у латтиса Mico32 IDE, даже у АРМа есть так же выглядящая хрень для быстрой выпечки АЗИКов помоему еще есть платформонезависимые (я их не коллекционирую - написал, то что вспомнилось) для ксайлинса можно взять Mico32 - он в исходных кодах, память нужно заменить - шина вишбон ну или же Leon - там AMBA AHB 2.0 на мой взгляд из-за того что ксайлинс тащит CoreConnect (из-за хард-проца PPC) там генератор (типа EDK) имеет хоть какой-то смысл, шина гемморная, пока разберешься умаешься... а то что все остальные стали копировать такой подход - имхо, один вред. проще может быть взять с опенкореса чистый RTL для вишбона, без всяческих костылей в виде генератора соединений типа EDK|NIOS Leon я бы все-таки рекомендовал использовать с осторожностью - имхо, система тяжелая и не сильно оптимизирована под ПЛИС, хотя есть много плюсов (тот же SMP - это не хухры-мухры) ------------------- главный ответ - с программированием по разному, но идея одинаковая есть железо с отладочным интерфейсом (обычно JTAG, но, например у Leona это может быть еще и уарт, и изернет и юсб и может что-то еще) есть программка, которая коннектится к этому железу и работает на хосте - xdb у ксилинса, grmon у Leona и т.д., эта программка представляет стандартный интерфейс по TCP|IP для gdb (на одном хосте), ну а сверху gdb ставится какой-то IDE (сейчас модно Eclipse) вобщем-то эти программки xdb, grmon .... сами имеют некий командный интерфейс (то есть можно работать и с ними - я например gdb к grmon-у не подключаю, так как мне grmon удобнее), gdb или insight (с окошками) вобщем удобнее, но не все железячные хитрости поддерживает и т.д. так-же есть симулятор и gdb и т.д. можно подключать к симулятору ----------------- ну а компилер - обычно патченый gcc (то есть при желании не только с/с++ но и ada, fortran и т.д. - любой gcc-шный фронтэнд, а по-моему нет такого компилирующегося языка, для которого такого фронтэнда (в некой степени доработанности) не существовало бы) для LEONa наверно можно найти спарковский компилер (я еще застал 32-х битные спарки и вроде утверждалось, что их фирменный компилер рвет gcc как газету), но с тех пор много времени прошло, вряд ли новые сановские компилеры v8 поддерживают операционки - всякие ecos-ы, rtems-ы, если мму есть - то линуксы (для леона есть SMP линукс, чем далеко не всякий 32-х разрядник похвастается - только х86 и в новейших кортексах вроде как бета) ------------------ порассуждал вобщем за двоих
|
|
|
|
|
Jun 5 2009, 10:20
|

Участник

Группа: Участник
Сообщений: 27
Регистрация: 26-01-08
Из: Гусь-Хрустальный - Владимир
Пользователь №: 34 452

|
Существует два основных подхода это Implement Design in XPS и Implement Design in ISE.
В первом случае вы используете EDK, а что-то внешнее (ваши модули) подключаете как Peripheral к процессору.
Во втором наоборот, вы в свой VHDL/Verilog подключаете процесор как обычный модуль или IP-core, для работы с ним из ISE будет подгружаться EDK. Сигналы которые вы увидите в описании PPC как компонента, это external signal в EDK (все внутренние соединения, такие как память, MPMC, BRAM в ISE будут не видны).
Второй путь во всех документах помечен как - deprecated, но я так понял по вашему посту вас это совсем не смущает, а даже радует :-)
Вообще эта тема достаточно интересная и можно долго по этому поводу спорить. У нас тоже все разработчики только на ISE сидят и никакие маршруты (мировозрения) менять не хотят.
Сообщение отредактировал per_aspera_ad_astra - Jun 5 2009, 10:21
--------------------
За беспокойство не беспокойтесь.
|
|
|
|
|
Jun 8 2009, 16:30
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 100
Регистрация: 4-01-05
Пользователь №: 1 799

|
Мы используем первый подход - EDK (XPS) as a top. Я считаю это оправданным особенно для больших проектов. Основное преймушество как я это вижу - это стандартизация. При всех недостатках MHS файла он служит топ левелом для всего проекта. И если IP pcore отлажен и работает в системе то он становится относительно легко переносимым в другие проекты. Более того удобно когда несколько человек независимо работают каждый над своим pcore-ом. Опять таки при всех недостатках coreconnect bus structure разработкой занимается Xilinx, а мы концентритуемся на своих "проблемах". Тот кто начинал с ISE 7.1 тот поймет какой прогресс Xilinx EDK сделала, и это вообщем-то бесплатно для пользователей. Цитата(per_aspera_ad_astra @ Jun 5 2009, 06:20)  Существует два основных подхода это Implement Design in XPS и Implement Design in ISE.
В первом случае вы используете EDK, а что-то внешнее (ваши модули) подключаете как Peripheral к процессору.
Во втором наоборот, вы в свой VHDL/Verilog подключаете процесор как обычный модуль или IP-core, для работы с ним из ISE будет подгружаться EDK. Сигналы которые вы увидите в описании PPC как компонента, это external signal в EDK (все внутренние соединения, такие как память, MPMC, BRAM в ISE будут не видны).
Второй путь во всех документах помечен как - deprecated, но я так понял по вашему посту вас это совсем не смущает, а даже радует :-)
Вообще эта тема достаточно интересная и можно долго по этому поводу спорить. У нас тоже все разработчики только на ISE сидят и никакие маршруты (мировозрения) менять не хотят.
|
|
|
|
|
Jun 12 2009, 13:01
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 112
Регистрация: 10-11-06
Из: Москва
Пользователь №: 22 176

|
По-моему все недостатки, которые приводит автор надуманны. Во-первых, ограничение по скорости, не проблема. В ЕДК есть инструменты для передачи больших потоков данных, к тому же система, созданная в ЕДК может быть лишь субмодулем системы более высокого уровня. Вот здесь вопрос к опытным разработчикам, можно ли представить ЕДК-ю систему как параметризируемое ядро (как в ip coregen), чтобы уже на уровне нетлиста передавать другим участникам проекта. Во-вторых, на сегодняшний день разработка периферийных контроллеров( я имею ввиду DDR, Ethernet, USB) самая трудоемкая задача, а EDK это успешно решает.
|
|
|
|
|
Jun 17 2009, 06:02
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 199
Регистрация: 2-03-05
Из: МОСКВА
Пользователь №: 3 016

|
Цитата(per_aspera_ad_astra @ Jun 5 2009, 14:20)  Существует два основных подхода это Implement Design in XPS и Implement Design in ISE. И необходимый маршрут надо выбирать на основе исходных данных проекта(Технические требования, наличие наработок, и тд).
|
|
|
|
|
Jun 17 2009, 18:41
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 119
Регистрация: 16-07-07
Из: Тула
Пользователь №: 29 160

|
Цитата(per_aspera_ad_astra @ Jun 5 2009, 14:20)  Существует два основных подхода это Implement Design in XPS и Implement Design in ISE. Еще один есть подход (для богатых или ленивых) - использование System Generator for DSP. Там смысл такой: творишь в симулинке некую систему, а потом в нее импортируешь дизайн из XPS. После этого, прямо из симулинка, делаешь Implement Design придуманной тобой в симулинке системы и микропроцессороной системы. Там же описывается как будут общаться процессор и ваше IP ядро, а также генерятся драйвера. В теории выглядит красиво, а на практике, как всегда, встречаются тонкости...
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|