СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2011-7

да DSP Builder может быть подключена к приложению системы на програм мируемом кристалле System on a Pro grammable Chip (SOPC) Builder компа нии Altera. Например, программно встроенный процессор Nios II поддер живается DSP Builder благодаря связи с приложением SOPC Builder, входящим в программный пакет САПР Quartus II. Программное обеспечение SOPC Buil der предназначено для автомати ческого проектирования различных программно аппаратных средств ком пьютерной техники и представляет со бой наборHDL модулей: контроллеров памяти, интерфейсов, периферийно го оборудования и др. Инструменты системной интеграции SOPC Builder, так же какQsys, позволяют разработчи кам создавать функционально закон ченные СнК при помощи автоматиза ции интеграции аппаратных компо нентов. Разработчик проекта системы, без кодирования HDL с помощью графи ческого интерфейса пользователя (GUI), использует SOPC Builder для ускорения и автоматизации конфигу рирования, интеграции и модерниза ции систем на базе IP блоков. SOPC Builder создаёт файл конфигурации, загружаемый в ПЛИС. При необходи мости внесения изменений в проект разработчик открывает SOPC Builder и изменяет проект через GUI. Создание нового проекта для системы управле ния в каталоге SOPC Builder Quartus II начинается с заполнения формы, при ведённой на рисунке 6. Окно итоговой спецификации законченной системы представлено на рисунке 7. На рисун ке 8 приведён пример использования аппаратных IP блоков в SOPC Builder для создания системы, совместимой с Industrial Ethernet. Используя Matlab, разработчики мо гут настроить проект по данным изме рения ключевых параметров системы в рабочем диапазоне изменения пере менных: ● методом свёртывания, позволяюще го установить необходимые время задержки, пропускную способность и ресурсы для реализации наиболее важной части схемы; ● применением алгоритма Simulate для настройки физической модели электродвигателя и задания пара метров при моделировании регуля торов системы; ● использованием чисел с фиксиро ванной точкой на различных этапах выполнения алгоритма управления для установки заданной точности системы управления. При комплексном проектировании оптимальных систем управления электродвигателями на основе ПЛИС применяется метод свёртывания эле ментов оборудования системы, тесно связанного с мультиплексированием ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 58 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2011 Число логических элементов, LE Без свёртывания С полным свёртыванием 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 44 kLE 12 kLE Число умножителей Без свёртывания С полным свёртыванием 0 20 40 60 80 100 120 140 Время задержки Без свёртывания С полным свёртыванием 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 1,7 мкс 2,6 мкс Рис. 10. Системные ресурсы и время задержки X Z 1 C A Mult X Mult1 Развернутое оборудование Свёрнутое оборудование + Add X Z 1 + Z 1 D B Рис. 9. Примеры развёрнутого и свёрнутого оборудования однотипного устройства Рис. 8. Использование аппаратных IP блоков в SOPC Builder для создания системы, совместимой с Industrial Ethernet © СТА-ПРЕСС