ОБЗОР ПРОГРАММНЫХ ПРОЦЕССОРОВ ДЛЯ ПЛИС ФИРМЫ XILINX

Авторы
Файлы

Вавилин А.И. Бурмистров А.В. Статья в формате PDF 268 KB

В современном мире существует огромное множество микропроцессоров, микроЭВМ, ПЛИСов и другой электроники. Однако для разработок чаще используются процессоры с жесткой логикой, но использование программных процессоров открывает новые возможности. В последнее время часто цифровая аппаратура разpaбатывается как «система на кристалле» (СнК), в которой наряду с цифровой аппаратной логикой используются программные процессоры, что экономически выгодно и процесс проектирования становится проще.

Программный процессор - это микропроцессорное ядро, которое может быть полностью создано с использованием только логического синтеза. Он реализуется с использованием различных полупроводниковых устройств, содержащих программируемую логику (ПЛИС - например, FPGA, CPLD).

Большинство систем используют единственный программный процессор. Одним из распространенных программных процессоров - это два IP ядра от фирмы Xilinx: MicroBlase и PicoBlase.

MicroBlaze - имеет универсальные средства связи с периферией, обеспечивающие возможность применять его в разнообразных встроенных приложениях. Основная шина ввода-вывода CoreConnect PLB - обычная шина с возможностью работы в режимах master и slave. Большинство IP-блоков как от Xilinx, так и от сторонних производителей подключаются напрямую к PLB (или через мост между шинами PLB и OPB). Для доступа к внутренней памяти ПЛИС (BRAM), MicroBlaze использует специальную шину LMB, что снижает нагрузку на другие шины.

Для конфигурирования доступны различные параметры MicroBlaze: могут быть отдельно специфицированы размер кэш, длина конвейера (3 или 5-уровневый), встроенная периферия, блок управления памятью, шинные интерфейсы и так далее (всего более 70 параметров). Кроме того, ключевые комaнды процессора, которые редко используются, но при этом их дорого воспроизводить «в железе», могут быть выборочно добавлены или удалены (то есть блоки умножения и деления для операций с плавающей точкой и другие математические функции). Этот набор настроек дает разработчику возможность четче определить грань между аппаратной и программной частью в проекте.

Операционная система с упрощенной защитой и виртуальной памятью, например μClinux или FreeRTOS может работать без блока управления памятью на MicroBlaze. С блоком управления памятью возможна работа операционных систем, требующих аппаратной поддержки страничной организации памяти и защиты (таких как ядро Linux), хотя производительность MicroBlaze значительно ниже, чем у таких аппаратных микропроцессорных ядер, встроенных в FPGA, как PowerPC-405 в Virtex-4.

PicoBlaze - общее название серии свободно распространяемых процессорных ядер, созданных фиромой Xilinx для своих ПЛИС (FPGA и CPLD). В основе PicoBlaze лежит архитектура 8-битного RISC-процессора; скорость работы на ПЛИС семейства Virtex4 может достигать 100 MIPS. Процессор имеет 8-битные порты данных и адреса, обеспечивающие доступ к разнообразной периферии.

Один из открытых процессорных ядер, который получил широкое распространение, это LEON, который позволяет синтезировать VHDL модель, имеет 32-разрядный процессор совместимый с архитектурой SPARC V8 . Модель легко конфигурируется и особенно подходит для СнК конструкции.

Не менее известный чем LEON это OpenRISC, который первый установил набор спецификаций для семейства 32- и 64-разрядных RISC /DSP процессоров. Его открытая и модульная архитектура позволяет расширить спектр использования кристалла. Разработанный с акцентом на производительность, простоту, низкую потрeбляемую мощность, масштабируемость и универсальность реализации. Может работать с частотой до 100 МГц.

Исходя из данных видно, что производители предоставляют право выбора на использование коммерческих или Open Source программ для своих изделий. Коммерческие варианты программных процессорных ядер часто распространяются с программным обеспечением фирмы производителя конкретной ПЛИС.

ЛАБОРАТОРНЫЙ КОМПЛЕКС ИССЛЕДОВАНИЯ СПОСОБОВ АМПЛИТУДНОГО СКРЕМБЛИРОВАНИЯ

Статья в формате PDF 285 KB...

17 06 2026 15:14:49

ПРОБЛЕМА РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА, СООТВЕТСТВУЮЩИХ ТРЕБОВАНИЯМ ГОСТ Р ИСО 9001-2001, НА РОССИЙСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Статья в формате PDF 208 KB...

16 06 2026 23:22:22

АКТИВИЗАЦИЯ ВНЕДРЕНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ ПОДХОДОВ К ОБУЧЕНИЮ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СЛУЖАЩИХ

Статья в формате PDF 162 KB...

15 06 2026 11:16:17

ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ПОЧКАХ МЫШЕЙ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО ИНВАЗИРОВАННЫХ С. PARVUM

Статья в формате PDF 220 KB...

14 06 2026 23:30:57

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЛИНЕЙНОЙ МОДЕЛИ ПАРНОЙ РЕГРЕССИИ ОТ ПАРАМЕТРОВ ФУНКЦИИ ВЕЙЕРШТРАССА-МАНДЕЛЬБРОТА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ ФУНКЦИИ С ПОМОЩЬЮ ЕЕ ФРАКТАЛЬНОЙ РАЗМЕРНОСТИ

Статья в формате PDF 151 KB...

13 06 2026 19:43:10

ВОЗМОЖНОСТЬ ВЫРАЩИВАНИЯ ОДНОЛЕТНИХ ЦВЕТОЧНО-ДЕКОРАТИВНЫХ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ОТКРЫТОГО ГРУНТА МУРМАНСКА

Статья в формате PDF 118 KB...

12 06 2026 11:13:28

«РАЗ, ДВА, ТРИ, ЧЕТЫРЕ – МЕНЯ ГРАМОТЕ УЧИЛИ…», ИЛИ ТРАДИЦИОННЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЦИАЛИЗАЦИИ ДЛЯ СОВРЕМЕННЫХ ДЕТЕЙ

Статья в формате PDF 109 KB...

11 06 2026 4:28:30

Жабры осетровых рыб как органы кроветворения

Статья в формате PDF 120 KB...

10 06 2026 15:13:36

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЛУТАМАТЭРГИЧЕСКОЙ И ЭНДОКАННАБИНОИДНОЙ СИСТЕМ В РЕГУЛЯЦИИ НЕКОТОРЫХ ПАРАМЕТРОВ ГЕМОДИНАМИКИ

Статья в формате PDF 130 KB...

09 06 2026 5:49:53

ФОРМИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ СЕЛЬСКИХ ШКОЛЬНИКОВ В ПРОЦЕССЕ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 139 KB...

08 06 2026 23:51:23

КОМПЬЮТЕРНАЯ ДИАГНОСТИКА ЗАБОЛЕВАНИЙ И ТРАВМ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Статья в формате PDF 90 KB...

07 06 2026 13:26:34

«МЯГКАЯ СИЛА» КИТАЙСКОГО «НОВОГО РЕГИОНАЛИЗМА» В СОЦИОКУЛЬТУРНОМ ПРОСТРАНСТВЕ МИРА

Статья в формате PDF 263 KB...

06 06 2026 16:57:26

ПРИМЕНЕНИЕ ОЗОНА ПРИ АНОДИРОВАНИИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Статья в формате PDF 352 KB...

05 06 2026 6:29:21

РЕТРОСПЕКТИВНЫЙ ФОРМАТ РАЗВИТИЯ КРИЗИСОВ В РОССИИ

Статья в формате PDF 261 KB...

04 06 2026 3:48:36

ГЕНДЕРНЫЕ АСПЕКТЫ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ПАТОЛОГИИ

Статья в формате PDF 313 KB...

03 06 2026 8:13:59

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ФАКТОР ПЛАНЕТЫ

Статья в формате PDF 190 KB...

02 06 2026 8:51:40

МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАСТЕНИЙ В ЛАНДШАФТНОМ ОБУСТРОЙСТВЕ ТЕРРИТОРИЙ РЕКРЕАЦИОННОЙ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ

Статья в формате PDF 97 KB...

01 06 2026 15:28:56

К ВОПРОСУ О ВОЗМОЖНОМ МЕХАНИЗМЕ ПРОТИВОАНЕМИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ЭКСТРАКТА ИЗ НАДЗЕМНОЙ ЧАСТИ PULMONARIA MOLLISSIMA

Статья в формате PDF 139 KB...

31 05 2026 7:39:18

ДЕЙСТВИЕ БИОПРЕПАРАТОВ НА ПЕРВЫХ ЭТАПАХ ОНТОГЕНЕЗА РАННИХ СОРТОВ ОГУРЦА В ЗАЩИЩЕННОМ ГРУНТЕ ПРИ ПЛЕНОЧНОМ УКРЫТИИ

Установлено, что замачивание семян пяти сортов огурца в растворах биопрепаратов: альбит, биогумус, гумми, положительно влияет на повышение энергии прорастания , всхожести и роста корневой системы. Особенно эффективны биогумус и гумми на сортах Чистые пруды и Гектор. ...