Íà ñàìîì íèæíåì óðîâíå, êðåìíèåâîì, â êà÷åñòâå áàçîâûõ ïðèìèòèâîâ èñïîëüçóþòñÿ ãåîìåòðè÷åñêèå ôîðìû, êîòîðûå ïðåäñòàâëÿþò îáëàñòè äèôôóçèè, ïîëèêðåìíèÿ è ìåòàëëèçàöèè íà ïîâåðõíîñòè êðåìíèåâîãî êðèñòàëëà. Ñîåäèíåíèå ýòèõ ôîðì êàê áû èìèòèðóåò ïðîöåññ èçãîòîâëåíèÿ êðèñòàëëà ñ òî÷êè çðåíèÿ ðàçðàáîò÷èêà. Çäåñü ïðåäñòàâëåíèå òîëüêî ÷èñòî ñòðóêòóðíîå(íå ïîâåäåí÷åñêîå).
Íà ñëåäóþùåì, áîëåå âûñîêîì óðîâíå, ñõåìíîì, ïðåäñòàâëåíèå ïðîåêòà ôîðìèðóåòñÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì ìåæñîåäèíåíèé òðàäèöèîííûõ àêòèâíûõ è ïàññèâíûõ ýëåìåíòîâ ýëåêòðè÷åñêîé ñõåìû: ðåçèñòîðîâ, êîíäåíñàòîðîâ è áèïîëÿðíûõ è ÌÎÏ-òðàíçèñòîðîâ. Ñîåäèíåíèå ýòèõ êîìïîíåíòîâ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ïîâåäåíèÿ ýëåêòðè÷åñêîé ñõåìû, âûðàæàåìîãî ñ ïîìîùüþ çàâèñèìîñòåé ìåæäó íàïðÿæåíèÿìè è òîêàìè.Äëÿ ïîâåäåí÷åñêîãî îïèñàíèÿ íà ýòîì óðîâíå ìîæíî èñïîëüçîâàòü äèôôåðåíöèàëüíûå óðàâíåíèÿ.
Òðåòèé óðîâåíü-óðîâåíü ëîãè÷åñêèõ âåíòèëåé, òðàäèöèîííî èãðàåò îñíîâíóþ ðîëü ïðè ïðîåêòèðîâàíèè öèôðîâûõ ñõåì è ñèñòåì. Çäåñü èñïîëüçóþòñÿ òàêèå áàçîâûå ýëåìåíòû, êàê ëîãè÷åñêèå âåíòèëè È, ÈËÈ è ÍÅ è ðàçëè÷íûå òèïû òðèããåðîâ. Ñîåäèíåíèå ýòèõ ïðèìèòèâîâ ïîçâîëÿåò îáðàáàòûâàòü êîìáèíàöèîííûå è ïîñëåäîâàòåëüíîñòíûå ëîãè÷åñêèå ñõåìû. Ôîðìàëüíûé àïïàðàò äëÿ ïîâåäåí÷åñêîãî îïèñàíèÿ íà ýòîì óðîâíå- áóëåâà àëãåáðà.
Âûøå âåíòèëüíîãî óðîâíÿ â èåðàðõèè íàõîäèòñÿ ðåãèñòðîâûé óðîâåíü. Çäåñü áàçîâûå ýëåìåíòû - ýòî òàêèå êîìïîíåíòû, êàê ðåãèñòðû, ñ÷åò÷èêè, ìóëüòèïëåêñîðû è àðèôìåòèêî-ëîãè÷åñêèå óñòðîéñòâà (ÀËÓ). Ïîâåäåí÷åñêîå ïðåäñòàâëåíèå ïðîåêòà íà ðåãèñòðîâîì óðîâíå âîçìîæíî ñ èñïîëüçîâàíèåì òàáëèö èñòèííîñòè, òàáëèö ñîñòîÿíèé è ÿçûêîâ ðåãèñòðîâûõ ïåðåäà÷.
Íàä ðåãèñòðîâûì óðîâíåì íàõîäèòñÿ óðîâåíü ìèêðîñõåì (èëè ÈÑ). Íà ìèêðîñõåìíîì óðîâíå â êà÷åñòâå ýëåìåíòîâ âûñòóïàþò òàêèå êîìïîíåíòû, êàê ìèêðîïðîöåññîðû, óñòðîéñòâà îñíîâíîé ïàìÿòè, ïîñëåäîâàòåëüíûå è ïàðàëëåëüíûå ïîðòû è êîíòðîëëåðû ïðåðûâàíèé. Õîòÿ ãðàíèöû ìèêðîñõåì ÿâëÿþòñÿ è ãðàíèöàìè ìîäåëåé ýëåìåíòîâ, âîçìîæíû è äðóãèå ñèòóàöèè. Òàê, íàáîð ìèêðîñõåì, êîòîðûå ñîâìåñòíî îáðàçóþò îäíî ôóíêöèîíàëüíîå óñòðîéñòâî, ìîæíî ïðåäñòàâèòü êàê îäèí ýëåìåíò. Ïîêàçàòåëüíûì ïðèìåðîì çäåñü ìîæåò ñëóæèòü ìîäåëèðîâàíèå ðàçðÿäíî - ìîäóëüíîãî ïðîöåññîðà. Âîçìîæåí è àëüòåðíàòèâíûé âàðèàíò - êîãäà ýëåìåíòû ïðåäñòàâëÿþò îòäåëüíûå ñåêöèè îäíîé ìèêðîñõåìû, íàïðèìåð, íà ýòàïå àíàëèçà òåõíè÷åñêîãî çàäàíèÿ è äåêîìïîçèöèè. Ãëàâíîé îñîáåííîñòüþ çäåñü ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî ýëåìåíòîì ïðåäñòàâëÿåòñÿ áîëüøîé áëîê ëîãèêè, ãäå äëÿ äëèííûõ è çà÷àñòóþ ñõîäÿùèõñÿ òðàêòîâ îáðàáîòêè äàííûõ íåîáõîäèìî ïðåäñòàâëÿòü çàâèñèìîñòè âûõîäîâ îò âõîäîâ. Êàê è â ñëó÷àå ýëåìåíòîâ íèæåëåæàùèõ óðîâíåé, ýëåìåíòû ìèêðîñõåìíîãî óðîâíÿ íå ñòðîÿòñÿ èåðàðõè÷åñêè èç áîëåå ïðîñòûõ ïðèìèòèâîâ, à ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé åäèíûå îáúåêòû-ìîäåëè. Òàê, åñëè íóæíî ìîäåëèðîâàòü ïîñëåäîâàòåëüíûé ïîðò ââîäà-âûâîäà (óíèâåðñàëüíûé àñèíõðîííûé ïðèåìîïåðåäàò÷èê, ÓÀÏÏ), ñîîòâåòñòâóþùóþ ìîäåëü íå ñòðîÿò ïóòåì ñîåäèíåíèÿ áîëåå ïðîñòûõ ôóíêöèîíàëüíûõ ìîäåëåé òàêèõ áëîêîâ, êàê ðåãèñòðû è ñ÷åò÷èêè, çäåñü ñàì ÓÀÏÏ ñòàíîâèòñÿ áàçîâîé ìîäåëüþ. Ìîäåëè òàêîãî òèïà âàæíû äëÿ èçãîòîâèòåëåé êîìïëåêñíîãî îáîðóäîâàíèÿ, êîòîðûå ïðèîáðåòàþò ìèêðîñõåìû ó äðóãèõ ôèðì-èçãîòîâèòåëåé, íî íå çíàþò èõ âíóòðåííåé ñòðóêòóðû óðîâíÿ ëîãè÷åñêèõ âåíòèëåé, ïîñêîëüêó ýòî ÿâëÿåòñÿ îáû÷íî ñåêðåòîì ôèðìû. Ïîâåäåí÷åñêîå îïèñàíèå ìîäåëè ìèêðîñõåìíîãî óðîâíÿ ñòðîèòñÿ íà îñíîâå âõîäíîé-âûõîäíîé çàâèñèìîñòè êàæäîé êîíêðåòíîé ÈÑ-àëãîðèòìà,ðåàëèçóåìîãî äàííîé ÈÑ. Âåðõíèé óðîâåíü - ýòî ñèñòåìíûé óðîâåíü.  êà÷åñòâå ýëåìåíòîâ ýòîãî óðîâíÿ èñïîëüçóþòñÿ ïðîöåññîð, ïàìÿòü è êîììóòàòîð (øèíà) è äð. Ïîâåäåí÷åñêîå îïèñàíèå íà ýòîì óðîâíå âêëþ÷àåò òàêèå îñíîâíûå äàííûå è õàðàêòåðèñòèêè, êàê, íàïðèìåð, ïîêàçàòåëü áûñòðîäåéñòâèÿ ïðîöåññîðà â ìèëëèîíàõ êîìàíä â ñåêóíäó (ìåãîôëîïñû) èëè ïðîïóñêíàÿ ñïîñîáíîñòü òðàêòà îáðàáîòêè äàííûõ (áèò/ñ). Èç òàáë. 1 è âûøåèçëîæåííîãî âèäíî, ÷òî ñòðóêòóðíûå èëè ïîâåäåí÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ñîñåäíèõ óðîâíåé â îïðåäåëåííîé ñòåïåíè ïåðåêðûâàþòñÿ. Íàïðèìåð, è íà ðåãèñòðîâîì è íà ìèêðîñõåìíîì óðîâíå ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ ïðåäñòàâëåíèå ïðè ïîìîùè ÃÑÀ. Îäíàêî ñòðóêòóðíîå ïðåäñòàâëåíèå äëÿ îáîèõ óðîâíåé ñîâåðøåííî ðàçëè÷íî, ïîýòîìó îíè è ðàçäåëÿþòñÿ. Ìèêðîñõåìíûé è ñèñòåìíûé óðîâåíü èìåþò ïî ñóòè îäíè è òå æå ýëåìåíòû, îäíàêî îíè àáñîëþòíî ðàçëè÷íû ïî ñâîèì ïîâåäåí÷åñêèì õàðàêòåðèñòèêàì. Òàê, ïîâåäåí÷åñêèå ìîäåëè óðîâíÿ ÈÑ ïîçâîëÿþò âû÷èñëÿòü äåòàëüíûå îòäåëüíûå ðåàêöèè â âèäå çíà÷åíèé öåëûõ ÷èñåë è áèòîâ. À ïîâåäåí÷åñêîìó ïðåäñòàâëåíèþ ñèñòåìíîãî óðîâíÿ ñâîéñòâåííî ñåðüåçíîå îãðàíè÷åíèå - îíî ñëóæèò ïðåèìóùåñòâåííî äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòè ñèñòåìû èëè îïðåäåëåíèÿ ñòîõàñòè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ñèñòåìû. Íà ïðàêòèêå ïðåäñòàâëåíèå ïðîåêòà íà ñèñòåìíîì óðîâíå èñïîëüçóåòñÿ ãëàâíûì îáðàçîì äëÿ ñðàâíèòåëüíîé îöåíêè ðàçëè÷íûõ àðõèòåêòóð.  îáùåì, ñëåäóåò èñïîëüçîâàòü ìîäåëè ðàçíîãî óðîâíÿ, åñëè òðåáîâàíèÿ ëèáî ïîâåäåí÷åñêîãî, ëèáî ñòðóêòóðíîãî õàðàêòåðà ðàçëè÷íû.
Ïîñëåäíåå ïîíÿòèå, ñâÿçàííîå ñ èåðàðõè÷åñêèì ïðåäñòàâëåíèåì ïðîåêòà, - ýòî òàê íàçûâàåìîå îêíî ïðîåêòà.
Ýòèì òåðìèíîì îáîçíà÷àåòñÿ ãðóïïà óðîâíåé äåðåâà ïðîåêòà, ñ êîòîðûìè ðàáîòàåò êàæäûé êîíêðåòíûé ðàçðàáîò÷èê. Òàê, îêíî ïðîåêòà äëÿ ðàçðàáîòêè ÑÁÈÑ îõâàòûâàåò êðåìíèåâûé, ñõåìíûé, âåíòèëüíûé, ðåãèñòðîâûé è ìèêðîñõåìíûé óðîâíè. Ðàçðàáîò÷èêà âû÷èñëèòåëüíîé ìàøèíû, ñ äðóãîé ñòîðîíû, îáû÷íî èíòåðåñóåò îêíî, îõâàòûâàþùåå âåíòèëüíûé, ðåãèñòðîâûé, ìèêðîñõåìíûé è ñèñòåìíûé óðîâíè. Èìåííî êîíöåïöèÿ îêíà ïðîåêòà ÿâëÿåòñÿ îñíîâîé äëÿ ìíîãîóðîâíåâîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ. Ñ ðîñòîì ñëîæíîñòè ÑÁÈÑ ñòàíåò íåöåëåñîîáðàçíî âêëþ÷àòü âåíòèëüíûé óðîâåíü â îêíî ïðîåêòà, ïîñêîëüêó íà îäíîì êðèñòàëëå ìîæíî áóäåò ðàçìåñòèòü ñîòíè òûñÿ÷ ëîãè÷åñêèõ âåíòèëåé. Ðåãèñòðîâûé óðîâåíü, õîòÿ îí áåçóñëîâíî èìååò ìåíüøóþ ñëîæíîñòü, ÷åì âåíòèëüíûé, ìîæåò òàêæå ñîäåðæàòü íåîáÿçàòåëüíûå ïîäðîáíîñòè äëÿ òåõ, êîãî èíòåðåñóþò òîëüêî ñèãíàëû ââîäà-âûâîäà ÑÁÈÑ.
Òàêèì îáðàçîì, ñ òî÷êè çðåíèÿ ðàçðàáîò÷èêà ìàøèíû ñàìà ÑÁÈÑ áóäåò ñòàíîâèòüñÿ ýëåìåíòîì ïðîåêòà.
Ðèñ. 7. Ïðèìåð ðåàëèçàöèè óðîâíåé ïðåäñòàâëåíèÿ ìóëüòèïðîöåññîðíîé ñèñòåìû.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
