На правах рукописи

Артемов Сергей Артемович

Методы и алгоритмы для конвертирования проектов ПЛИС в базис БМК

Специальность: 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва - 2007 2

Работа выполнена в Открытом Акционерном Обществе "Ангстрем-М"

Научный руководитель: кандидат технических наук Бутов А.С.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Казённов Г. Г.

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Огурцов О.Ф.

Ведущая организация: ФГУП "Субмикрон"

Защита состоится "" 2007 г. в час. мин. на заседании диссертационного совета Д 212.134.01 Московского Государственного Института Электронной Техники (технического университета) по адресу: 124498, г. Москва, г. Зеленоград, МИЭТ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИЭТ Автореферат разослан "" 200 г.

Учёный секретарь диссертационного совета Д 212.134.01, Доктор технических наук, профессор С.А. Неустроев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Работа посвящена созданию методов и инструментальных средств разработки программного обеспечения для конвертирования проектов программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) в базис базовых матричных кристаллов (БМК). В работе проведён анализ задач по диагностике и модификации проекта, выполняемых при конвертировании. На основе результатов проведённого исследования и разработки необходимых методов и алгоритмов создана программная среда ConvChip, необходимая для конвертирования проектов ПЛИС в базис БМК.

Ввиду схожести ряда задач проектирования схемы ПЛИС и её конвертирования в базис БМК, разработанные методы конвертирования и инструментальные средства можно использовать для выполнения других задач.

Примером такой задачи является исследование схемы на флуктуационную устойчивость. В работе проведено сравнение сложности конвертирования проектов ПЛИС в базис БМК с помощью современных систем автоматизированного проектирования (САПР) и с использованием предложенных методов конвертирования реализованных в САПР ConvChip.

В последнее десятилетие широкое распространение получили ПЛИС, которые позволяют специалисту создавать на одной или нескольких микросхемах сложные цифровые устройства, имеющие высокую степень интеграции. При этом, весь технологический цикл создания проекта ПЛИС, начиная от разработки схемы ПЛИС и её тестов и заканчивая программированием, может выполнить один специалист. Современные ПЛИС выпускаются как полностью готовые изделия. Пользователю не требуется обращаться к изготовителю для выполнения, каких - либо завершающих операций, поскольку процесс программирования ПЛИС можно осуществить с помощью компьютера, к которому подключен программатор. Сейчас ПЛИС широко используются на этапе создания опытных образцов, а также для выпуска мелкосерийных партий, к которым не предъявляются жесткие требования. Микросхемы ПЛИС, выпускаемые для гражданских целей, имеют невысокие параметры по спецстойкости. Поэтому их непосредственное применение в аппаратуре работающей в жестких климатических условиях невозможно. Микросхемы ПЛИС, выпускаемые для специальной аппаратуры обладают более высокими параметрами, но они значительно дороже полузаказных микросхем, выпускаемых на базе БМК. С другой стороны, микросхему на базе БМК невозможно запрограммировать, как ПЛИС. Такой недостаток существенно затрудняет возможность использования БМК для быстрого создания опытных образцов.

В итоге, для быстрого проведения разработки специалист первоначально создаёт проект в базисе ПЛИС, а после отладки и тестирования на стенде аппаратуры, конвертирует схему в базис БМК для последующего выпуска партии микросхем.

По этой причине разработка в диссертации методов и алгоритмов конвертирования проектов ПЛИС в базис БМК, является актуальной.

Несмотря на большое количество разработанных САПР для разработки проектов схем в различных базисах, ряд проблем ещё остаётся нерешенным:

существующие подходы являются недостаточно гибкими и накладывают существенные ограничения на схемы, часть модулей которых являются синхронными, а часть асинхронными. Особенно это касается схем, часть модулей которых описывается не на современных языках высокого уровня типа VHDL, VerilogHDL, а путём задания списка элементов и связей между ними.

Таким образом, является актуальной диссертация, посвященная усовершенствованию средств конвертирования схем, которые частично содержат асинхронные модули.

Постановка цели и задачи диссертационного исследования Целью диссертационной работы является разработка математического, алгоритмического и программного обеспечения САПР ConvChip для конвертирования проектов ПЛИС в базис БМК. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие научно-технические задачи:

1 Разработать метод и алгоритм перевода схемы ПЛИС в базис БМК.

2 Разработать метод и алгоритм перевода тестов ПЛИС для тестирования полузаказной микросхемы на контрольно-измерительном оборудовании.

3 Разработать метод и алгоритм сохранения временных соотношений между элементами схемы ПЛИС и их подсхемами замещения в базисе БМК.

4 Разработать метод и алгоритм анализа схемы одновременно в базисах ПЛИС и БМК.

5 Разработать метод и алгоритм обработки базы данных содержащей результаты моделирования схемы до и после конвертирования.

6 Разработать метод и алгоритм локализации для поиска и устранения расхождений временных диаграмм (РВД), полученных при моделировании схемы в разных базисах.

7 Провести экспериментальное исследование алгоритмов конвертирования.

Научная новизна 1 Разработан метод перевода схемы. Суть метода сводится к выполнению замены элементов из схемы ПЛИС на подсхемы замещения в базисе БМК по трем критериям. В отличие от существующих методов перевода, новый метод позволяет оптимально выполнить поиск и замену нестандартных элементов.

2 Разработан новый метод перевода тестов, основанный на операциях маскирования, масштабирования и оптимизации тестов. Этот метод, в отличие от существующих методов перевода, способен преобразовать временные диаграммы к виду, необходимому для тестирования полузаказной микросхемы.

3 Разработан метод сохранения временных соотношений, основанный на том, что все временные задержки элементов в базисах ПЛИС и БМК должны быть пропорциональны. В отличие от существующих методов, данный метод применим к асинхронным модулям схемы.

4 Разработан метод локализации с использованием предположений о причинах появления различных ответных реакций, полученных при моделировании схемы в базисах ПЛИС и БМК. Существующие методы локализации вычисления предположений не выполняют.

5 Разработан метод анализа схемы с использованием сопоставления сопоставления диагностики не проводят.

Практическая и теоретическая значимость В САПР ConvChip реализованы различные методы модификации и диагностики проекта, позволяющие конвертировать проект ПЛИС в базис БМК.

Данная САПР имеет следующую практическую значимость:

- сокращается количество специалистов, выполняющих конвертирование проектов в 3 раза;

- сокращается время конвертирования проекта ПЛИС в базис БМК в 5-7 раз;

- сокращается объём ручной работы в 3-5 раз, т.к. большинство функций САПР ConvChip выполняет автоматически.

Теоретическую значимость имеет метод локализации РВД для схемы представленной в разных базисах.

Положения, выносимые на защиту 1 Методы модификации схемы, основанные на применении результатов моделирования на внешних выводах схемы, а также основанные на конвертировании проекта. Данные методы позволяют получить схему в базисе БМК на основе проекта ПЛИС.

2 Методы диагностики проектов, основанные на анализе РВД, полученных при моделировании схемы в базисах ПЛИС и БМК. Данные методы позволяют локализовать и устранить причины появления РВД.

3 Алгоритмы модификации и диагностики проекта, основанные на соответствующих методах. Данные алгоритмы позволяют осуществить конвертирование проектов ПЛИС в базис БМК.

Реализация научно - технических результатов работы Результаты диссертации в виде САПР ConvChip были использованы при конвертировании ряда проектов ПЛИС на предприятиях указанных в актах внедрения. Использование разработанного программного обеспечения на предприятиях показывает высокую эффективность его применения в цикле конвертирования цифровых схем.

Апробация работы Основные результаты диссертационной работы докладывались на пяти научно-технических конференциях:

- 11-я всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика 2004" (Москва, 2004);

- 12-я всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика 2005" (Москва, 2005);

- 5-я международная конференция молодых учёных и студентов "Актуальные проблемы современной науки" (Самара, 2004);

- 7-я всероссийская с международным участием научно - техническая конференция молодых ученых и студентов "Современные проблемы радиоэлектроники" (Красноярск, 2005);

- 11-я международная научно - практическая конференция студентов и молодых учёных "Современные техника и технологии" (Томск, 2005).

Публикации Основные результаты диссертационной работы были опубликованы в печатных работах без соавторов. Из них 7 статей в журналах и 11 тезисов докладов на международных конференциях, всероссийских научных сессиях и межвузовских научно-технических конференциях.

Структура и объём диссертации Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и двух приложений. Диссертация изложена на 150 страницах;

включая 130 страниц машинописного текста, 10 таблиц, 30 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко рассматривается современное положение в области конвертирования проектов схем и формулируется цель работы.

В первой главе показаны основные подходы к конвертированию проектов.

Описаны методы модификации и диагностики, реализованные в существующих САПР. Эти методы необходимы для конвертирования проектов ПЛИС в базис БМК. Выявлены недостатки современных САПР применительно к задаче конвертирования.

В последнее десятилетие проблема создания опытных образцов микросхем в микроэлектроники стоит особенно остро. Такие образцы необходимы для экспериментального исследования разработанного проекта микросхемы на соответствующем стенде или непосредственно в аппаратуре. Процесс изготовления работоспособной полузаказной микросхемы на основе БМК, может затягиваться на несколько месяцев, следовательно, появляется задача в нахождении аппаратных средств для быстрого изготовления опытных образцов.

Одним из способов решения этой задачи является отладка разработанного проекта в аппаратуре типа ПЛИС, получение опытного образца которого занимает несколько минут. Однако при применении ПЛИС появляется другая проблема. Серийный выпуск ПЛИС значительно дороже выпуска аналогичной партии полузаказных микросхем. Поэтому, после отладки образцов ПЛИС в аппаратуре, проект ПЛИС конвертируется в базис БМК полузаказных микросхем.

Существует другой подход, когда исходный проект разрабатывается в базисе БМК, а для отладки проект конвертируется в базис ПЛИС. После отладки ПЛИС в аппаратуре выпускается партия полузаказных микросхем на основе БМК. Такой подход не всегда представляется возможным, поскольку существует сравнительно большое количество проектов, которые уже изначально разработаны в базисе ПЛИС.

ориентированы на разработку исключительно синхронных схем. Поэтому, если схема частично содержит модули, не удовлетворяющие принципу синхронизации, то конвертирование таких проектов ПЛИС в базис БМК сильно затруднено. Комбинированные схемы, где часть модулей удовлетворяет принципу синхронизации, а часть нет, отлаживаются в САПР с большим трудом. На сегодняшний день не существует специализированного программного обеспечения, способного выполнять конвертирование таких комбинированных схем. Как следствие этого, разработка такого пакета программ является актуальной задачей.

Для того чтобы конвертировать схему необходимо каждому элементу в схеме ПЛИС поставить в соответствие некоторую подсхему замещения из базиса БМК. Оптимальный выбор такой подсхемы и составляет основную проблему задачи конвертирования. При подстановке подсхем замещения из базиса БМК, комбинированная схема часто оказывается неработоспособной.

Неработоспособность проявляется в том, что ответные реакции, полученные при моделировании схемы в базисе ПЛИС, не совпадают с ответными реакциями, полученными при моделировании в базисе БМК. Естественно, что рассматриваются только те моменты времени, когда схема находится в стабильном состоянии. Это возникает в случае логически эквивалентных схем за счет различий в динамических параметрах элементов входящих в базисы ПЛИС и БМК, а также в отличии архитектуры ПЛИС и полузаказной микросхемы.

Для восстановления работоспособности схемы в базисе БМК, в САПР применяются различные методы конвертирования, которые можно разделить на две группы:

- методы модификации, позволяющие выполнить замену элементов и модулей из схемы ПЛИС на логически эквивалентные им подсхемы замещения в базисе БМК, а также выполнять коррекцию временных диаграмм под требования контрольно-измерительного оборудования;

- методы диагностики, позволяющие исследовать схему, представленную одновременно в двух базисах, на предмет обнаружения причин её неработоспособности после применения методов модификации.

Методы конвертирования, реализованные в САПР, имеют множество недостатков:

1 Выбор подсхем замещения в базисе БМК для элементов ПЛИС выполняется недостаточно оптимально. Необходимо разработать метод и алгоритм перевода схемы, имеющий возможность выбора подсхем замещения в базисе БМК по количеству элементов в схеме, её быстродействию и флуктуационной устойчивости, а также анализировать циклы на графе схемы.

2 Тест, используемый для моделирования схемы в САПР, не применим для тестирования полузаказной микросхемы. Необходимо разработать метод и алгоритм перевода тестов, позволяющий преобразовывать тест под требования контрольно-измерительного оборудования.

3 Существующие методы не позволяют оптимизировать асинхронные модули схемы. Требуется разработать метод и алгоритм сохранения временных соотношений, позволяющий корректировать любые асинхронные модули в комбинированной схеме.

4 Существующие базы данных не позволяют с приемлемой скоростью обрабатывать сравнительно длинные тестовые временные диаграммы.

Необходимо разработать метод и алгоритм для обработки базы данных, имеющий возможность поиска результатов моделирования по различным типам тестовых векторов.

5 Методы анализа схемы, реализованные в современных САПР, не позволяют выполнить всесторонний анализ схемы одновременно в базисе ПЛИС и БМК. Необходимо разработать метод и алгоритм анализа схемы, позволяющий анализировать различные схемотехнические проблемы на триггерах и вентилях одновременно в двух базисах, а также возможность анализировать полноту теста.

6 Существующие инструментальные средства САПР не позволяют достаточно эффективно выполнять задачу конвертирования проекта ПЛИС в базис БМК. Необходимо разработать метод и алгоритм локализации, позволяющие установить причинно-следственную связь между РВД на внешних выводах схемы и на внутренних связях, а также обеспечивающие формирование предположений о причинах появления РВД.

В диссертации предложены новые варианты этих методов, не имеющие указанные недостатки.

Во второй главе описываются три разработанных метода модификации схемы и её тестов при конвертировании проекта.

Обозначим схему ПЛИС за ориентированный граф G=G(A,R), вершины A которого обозначают элементы, их выводы и связи, а R(a,b) - ребро между вершинами a,bA. Ребро R(a,b) характеризует наличие связи в схеме между элементами a и b. Множество вершин A разделяется на три типа подмножеств A=N U P U E, где N - обозначает множество связей, Е – элементы, Р -множество выводов для еЕ.

Любому элементу еЕ соответствует граф G'. Введём обозначения:

- |G'| - количество вершин в G'.

- ||G'|| - быстродействие G'.

- |||G'||| - флуктуационная устойчивость G'.

- F(G') - выполняемая логическая функция G'.

- D(G') - временная задержка от входа до выхода G'.

- ||B'||,|||B''|||>|||B'|||, В'=(G''), В''=(G''), F(B'')=F(B')=F(G'), В',В''B, G'G. Причем В' и В'' оформлены в виде неделимых модулей в базисе БМК, а G' может быть как неделимым модулем, так и некоторым фрагментом, состоящим из циклов на графе ПЛИС.

2 Метод перевода тестов.

Метод перевода тестовых временных диаграмм, в существующих САПР, представляет собой перевод тестовых векторов один к одному без учёта специфики контрольно-измерительного оборудования, на котором будет тестироваться полузаказная микросхема на базе БМК.

Разработана методика адаптации временных диаграмм для тестирования полузаказной микросхемы на контрольно-измерительном оборудовании. Также рассматриваются алгоритмы на основе метода перевода схемы и её тестов.

Задача перевода тестов V для ПЛИС к тестам v для БМК описывается как:

V U M M Viт Vpp1 Vpp2 Vpp Q Votv Основными этапами задачи перевода тестов являются оптимизация, масштабирование и маскирование тестовых векторов.

3 Метод сохранения временных соотношений.

Целью данного метода является сохранение временных соотношений между элементами в базисах ПЛИС и БМК. Известные САПР реализуют алгоритмы на основе данного метода путем оптимизации фрагментов схемы по теоремам булевой алгебры с учётом установленных временных ограничений и учётом специфики выбранного базиса БМК. Однако такая оптимизация в САПР неэффективна для комбинированных схем, содержащих синхронные и асинхронные модули.

соотношений в диссертации предлагается дополнить новым вариантом. Задача, решаемая новым методом сохранения временных соотношений, сводится к выполнению следующего требования:

Суть метода состоит в том, чтобы найти такой коэффициент К, при котором отношение временной задержки D элемента G' в базисе ПЛИС и его подсхемы замещения В' в базисе БМК для всех элементов схемы было постоянным и равно К.

В исследовании выявлено, что наиболее простым вариантом является рассмотрение наихудшего случая:

инверторов I, которые не меняют F(B'), но максимально приближают этот отношение к коэффициенту К. Поэтому:

Теоретически D(G')/D(B')K при D(I)0. Поэтому:

соотношений записывается как:

Если базис БМК содержит М вариантов инверторов Iк с разными задержками D(I1 )...D(Iк)...D(IM), то При условии, что сумма Q всегда является чётной.

Третья глава посвящена разработке трех методов диагностики проектов.

1 Метод локализации РВД.

При моделировании в базисе ПЛИС и БМК комбинированных схем, содержащих асинхронные модули, наблюдаются расхождения ответных реакций на выходах схемы и её внутренних связях. Эти РВД свидетельствуют о Современные САПР содержат инструментарий, позволяющий вычислить все РВД на внутренних связях, а также найти источники сигналов для элемента, на которых наблюдаются РВД и многое другое. Однако, такого инструментария не достаточно для выяснения причин появления РВД на выходах схемы. Как следствие этого, специалист устанавливает причинно-следственную связь между РВД вручную, что трудоёмко и занимает много времени. Реализация метода локализации РВД, позволяющего устанавливать такую связь в существующих САПР отсутствует.

В диссертации исследован новый метод локализации на основе результатов моделирования на внутренних связях, полученных при моделировании схемы в базисе ПЛИС и БМК. Рассмотрим его применение на рисунке 1.

Рисунок 1 - Пример фрагмента схемы с РВД в виде графа.

сигнал на выводе элемента еi в тесте БМК, а Sik - в тесте ПЛИС, в VOTV. Таким образом, РВД на элементе еi, на к-м оптимальном тестовом векторе VOTV, описывается как S VOTV, s vOTV => sik S.

Причиной РВД на выводе схемы Y является наличие внутри схемы некоторого элемента Н на выходе, которого тоже есть различия ответных реакций в тестах ПЛИС и БМК. Такой элемент Н называют причиной появления РВД на выходе Y, а элемент Y следствием для Н. И так далее, вплоть до элемента А внутри схемы, на котором впервые появляются РВД. Таким образом, формируется предположение состоящее из цепочки взаимосвязанных причин и следствий начиная с этого элемента А, вплоть до выхода схемы Y, на котором наблюдаются различия между исходным тестом ПЛИС и конечным тестом БМК: А+В Е Н Y*O.

Здесь операция "+" показывает объединение нескольких разных причин имеющих одно одинаковое следствие, а операция "*" показывает объединение нескольких разных следствий имеющих одну общую причину.

Для проверки таких предположений используются виртуальные модули, предназначенные для имитации сигнала на выходе причины Н при моделировании схемы в базисе БМК.

Пусть сигналы на выходе причины еi в тестах ПЛИС и БМК при моделировании без виртуального модуля будут соответственно Si и si.

Обозначим за s'i сигнал на выходе еi после моделирования схемы в базисе БМК с установленными виртуальными модулями. Если изначально реакция на выходе еi не совпадала Sisi, то с помощью виртуального модуля, выполняется имитация сигнала s'i на выходе причины еi, в итоге Si=s'i.

На рисунке 2 для проверки предположений, показан способ подключения виртуальных модулей для рисунка 1.

Рисунок 2. Схема после подключения виртуального модуля.

Для проверки предположений, выполняется ранжирование следствий.

Ранжирование необходимо для того, чтобы во время моделирования, установить порядок включения виртуального модуля.

Для проверки предположений одного ранга j в тест необходимо добавить где Сj - множество причин ранга j входящие в предположение. Причём f ( Cj) предположения, где i[1,Cj]. Здесь f(Сj) - функция, вычисляющая количество различных следствий, причём все следствия, описанные через операцию * не предположений после моделирования схемы с виртуальными модулями выполняется следующим образом:

а) еiеj считается доказанным, если после установки виртуального модуля на выход причины еi, на следствии еj РВД исчезло, т.е s'j=Sj.

б) еiеj считается опровергнутым, если РВД не исчезло, т.е. s'jSj. Хотя изменения сигнала sjs'i допустимы.

Метод локализации РВД применим для любой схемы, для которой имеются результаты моделирования в двух любых базисах.

2 Метод обработки базы данных.

(длительностью порядка нескольких минут), осуществляется не приемлемо медленно, что существенно затрудняет отладку проекта. Это происходит из-за не эффективного метода обработки базы данных, который применяется в современных САПР.

Поэтому в диссертации предложен новый метод, который на один - два моделирования. Для этого кратко описаны основные концепции доступа к результатам моделирования и описаны четыре способа доступа к базе данных:

1 Доступ к сигналу Soтv по номеру Noтv оптимального тестового вектора:

Soтv=A' ( A[Noтv*y(Qк)+( Noтv-1)*y(Noтv)]-1 ).

2 Доступ к сигналу Siт по номеру Niт входного воздействия:

Siт=A' ( A[(Niт-1)*y(Qк)+(Niт-2)*y(Niт)]+ y(S)-1 ).

3 Доступ к сигналу Sa по номеру Na любого тестового вектора:

4 Доступ к сигналу Sрр по номеру Nрр переходного процесса:

y(Х) - функция вычисления количества байт, занимаемых, максимальным значением, которое может принимать параметр Х:

3 Метод анализа схемы.

Инструментальные средства, реализованные в современных САПР, не позволяют выполнить качественной отладки асинхронных модулей схемы. Как следствие этого, такой анализ выполняется вручную или с помощью написания подпрограмм на языке, предусмотренном в САПР.

В диссертации разработан метод анализа схемы, представленной одновременно в базисе ПЛИС и БМК. Данный метод, по сравнению с САПР, позволяет выполнить:

- взаимнооднозначное соответствие управляющего фронта на тактовом входе триггера в базисах ПЛИС и БМК;

- проверку условий установки и удержания данных при переходе из одного базиса в другой, а также установить соответствие между нарушениями в базисах ПЛИС и БМК;

- анализ вырождения сигнала по выбранному критерию;

- поиск РВД по определённому типу тестового вектора;

- анализ логических функций, выполняемых элементами;

- анализ полноты теста для конкретных элементов.

В четвёртой главе проводится экспериментальное исследование программного обеспечения, в котором реализованы алгоритмы модификации и диагностики проекта.

Сложность задачи конвертирования также состоит в том, что помимо методов конвертирования, необходим ещё и маршрут, в рамках которого, будет конвертирования необходимо разработать специализированный язык, который позволял бы задавать в программном обеспечении различные способы применения рассмотренных методов при выполнении такого маршрута.

Поэтому проводится экспериментальное исследование маршрута конвертирования, в рамках которого возможно применение рассмотренных методов конвертирования, с помощью использования командного языка, реализованного в системе ConvChip.

Предложенная в диссертации методология конвертирования с учётом результатов моделирования на внутренних связях в двух базисах применялась в процессе разработки нескольких десятков различных схем в базисе БМК на основе проекта ПЛИС.

В заключении сформированы научные результаты, полученные в результате выполненной диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 Разработан новый метод перевода схемы. Суть метода сводится к выполнению замены элементов из схемы в базисе ПЛИС на логически эквивалентные им подсхемы замещения в базисе БМК по трем условиям:

количеству элементов, быстродействию и флуктуационной устойчивости. В отличие от методов перевода в современных САПР, новый метод позволяет оптимально перевести схему ПЛИС в базис БМК.

2 Разработан новый метод перевода тестов, основанный на операциях маскирования, масштабирования и оптимизации тестовых временных диаграмм. Метод перевода тестов позволяет выполнить требования контрольно-измерительного оборудования. Этот метод, в отличие от существующих методов перевода, способен преобразовать временные диаграммы к виду, необходимому для последующего тестирования полузаказной микросхемы.

3 Разработан метод сохранения временных соотношений, основанный на том, что все временные задержки элементов схемы ПЛИС при конвертировании в базис БМК должны изменяться пропорционально. В отличие от существующих методов, данный метод применим к асинхронным модулям схемы.

4 Разработан метод локализации РВД. Суть метода сводится к вычислению предположений о причинах появления РВД между тестовыми временными диаграммами для схемы в базисе ПЛИС и БМК. Основными этапами метода являются: установка в схему виртуальных модулей, имитация переходных процессов на внутренних связях схемы, а также формирование и анализ предположений о причинах РВД. В настоящее время ни в одном из современных САПР метода локализации РВД, способного автоматически сформировать и доказать предположения, не существует.

5 Разработан метод обработки базы данных, содержащей результаты моделирования схемы. Сущность метода сводится к различным способам доступа в базу данных по типу тестового вектора. Благодаря этому методу проблему низкого быстродействия при отладке в САПР временных диаграмм можно считать решённой.

6 Разработан метод анализа схемы. Суть метода сводится к диагностике работы элементов схемы, а также в сопоставлении этой диагностики между двумя базисами. Существующие методы анализа малоэффективны при их использовании применительно к задаче конвертирования проектов, поскольку не позволяют выполнить сопоставление диагностики между двумя базисами.

7 Выполнено экспериментальное исследование алгоритмов модификации и диагностики проекта. Практически было выяснено, что данные алгоритмы существенно превосходят зарубежные аналоги.

8 Предложен маршрут конвертирования проектов ПЛИС в базис БМК, который позволяет применить методы модификации и диагностики проекта.

Данный маршрут позволяет сократить время подготовки проектных данных при решении задачи конвертирования проекта ПЛИС в базис БМК.

9 Разработано математическое, алгоритмическое и программное обеспечение САПР ConvChip для конвертирования проектов ПЛИС в базис БМК.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

По теме диссертации опубликовано семь статей:

1 Артемов С.А. Разработка конвертора проекта интегральных схем из базиса ПЛИС в базис БМК. // Изв. вузов. Электроника. - 2005. - Вып. №1. - с. 42 - 45.

2 Артемов С.А. Конвертор для перевода проектов схем из САПР ПЛИС в САПР БМК. // Изв. вузов. Электроника. - 2006. - Вып. № 2. с.30-35.

3 Артемов С.А. Методы модификации структуры ПЛУ, при конвертировании проектов. // Сетевой электронный научный журнал. Системотехника. - 2005.Вып.№ 3. - Режим доступа: www.systech. miem. edu. ru/2005/n3/ Atemov.doc (2005, 15 Июня) - Загл. с экрана. 0.5 печ. листа.

4 Артемов С.А. Методы обработки схем при конвертировании в базис базовых матричных кристаллов. // Оборонный комплекс - научно - техническому прогрессу России. - 2005. - Вып. № 4. с. 32 - 35.

5 Артемов А.С. Программное обеспечение для анализа схемотехнического проекта представленного в базисах ПЛИС и БМК // Современная электроника. Вып. №6. - с.58-62.

6 Артемов А.С. Программное обеспечение для перевода проектов ПЛИС из САПР Max+PlusII в базис БМК // Современная электроника. -2005. - Вып. №4.

с.48-51.

7 Артемов А.С. Пакет программ для перевода проекта схемы ПЛИС в базис БМК// Современная электроника. -2007. - Вып. №2.

По теме диссертации на различных конференциях были сделаны доклады и опубликованы одиннадцать тезисов:

1 Артемов С.А. Маршрут для перевода файлов проекта ИС из САПР ПЛИС в СМ БМК.// 7 -я всероссийская с международным участием научно техническая конференция молодых ученых и студентов "Современные проблемы радиоэлектроники". - Красноярск, КГТУ, 2005, с.480 - 483.

2 Артемов С.А. Особенности разработки полузаказных БИС с предварительной отладкой структуры на ПЛИС. // "Компьютерная интеграция производства и ИПИ (CALS) технологии." 2 -я всероссийская научно - практическая конференция. - Оренбург, ОГУ, 2005, с.119-123.

3 Артемов С.А. Автоматизированная информационная система перевода схем из базиса ПЛИС в базис БМК. // 11-я Всероссийская межвузовская научнотехническая конференция студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика 2004". - М.: МИЭТ, 2004. с.73 - 74.

4 Артемов С.А. Автоматизированная информационная система для обработки проектов ПЛИС при их переводе в базис БМК. // 12-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика 2005". - М.: МИЭТ, 2005. с.251 - 252.

5 Артемов С.А. Основные этапы разработки и конвертирования схемы в базисе БМК при использовании проекта ПЛИС. // 11 -я международная научно практическая конференция студентов и молодых учёных "Современные техника и технологии". - Томск, ТПУ, 2005, с. 118-119.

6 Артемов С.А. Система управления переводом проектов в базисе ПЛИС при производстве микросхем в базисе БМК. // 2-я конференция студентов, молодых ученых и специалистов "Современные проблемы науки и образования". - 2005.

- №1. - с. 121 - 122.

7 Артемов С.А. Конвертирование проектов схем из системы проектирования Max+Plus II в систему моделирования Невод // Заочная электронная конференция "Современные наукоёмкие технологии". - 2005. - №3. - с. 47-48.

8 Артемов С.А. Программное обеспечение для трансляции проектов ПЛИС в базис БМК. // 1- й международный форум "Актуальные проблемы современной науки". - Самара, СамГТУ, 2005, с. 111- 9 Артемов С.А. Трансляция схемы и тестовых векторов из базиса ПЛИС в базис БМК. // 5 -я международная конференция молодых учёных и студентов "Актуальные проблемы современной науки". - Самара, СамГТУ, 2004, с.84 - 85.

10 Артемов С.А. Автоматизированная система перевода схем из языка EDIF на язык структур. // Международная научно - техническая конференция и Российская научная школа молодых учёных и специалистов "Системные проблемы надёжности, качества, информационных и электронных технологий".

- М.: Радио и связь, 2004, с.51 -53.

11 Артемов С.А. Трансляция структур схем экспортных файлов различных систем проектирования. // 7-я всероссийская научная конференция студентов и аспирантов "Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления". -Таганрог, ТРТУ, 2004, с. 94 - 95.