disenio digital

Tema 2. Diseño digital basado en HDL
q

Describir un diseño digital

Describir un diseño digital

q

t Representaciones de diseño
t Niveles de abstracción
q

t Las distintas etapas utilizan distintos niveles de abstracción
• Las etapas iniciales son más abstractas
• A medida que se avanza en el diseño se aumenta el nivel de detalle de la
implementación y de la tecnología
t Paracada nivel de abstracción, el diseño puede ser descrito utilizando
distintas representaciones de diseño.
t En algunas tareas el diseñador cuenta con la ayuda de herramientas CAD

Metodologías de diseño digital
t Jerárquicas vs. no jerárquicas
t Basadas en HDL o en esquema

q

Proceso de diseño con metodología jerárquica basada en HDL

q

Desde la especificación de un diseño hasta sufabricación, el diseño
pasa a través de un conjunto de etapas:

Herramientas EDA de diseño

DETALLE

Especificación
del diseño
ABSTRACCION
Universidad de Zaragoza, IEC.

Diseño digital basado en HDL- 1

Representaciones de diseño
q

Diseño digital basado en HDL- 2

Niveles de abstracción

Las distintas representaciones difieren en el tipo de información que
se destaca
tComportamental
• Especifica el comportamiento del sistema en función de los valores de
entrada
t Estructural
• El sistema se describe como un conjunto de componentes y sus
conexiones
• La funcionalidad no se da explícitamente
t Física
• Especifica las dimensiones y situación de cada componente y las
conexiones contenidas en la descripción estructural

Universidad de Zaragoza, IEC.Universidad de Zaragoza, IEC.

Diseño digital basado en HDL- 3

q

Los distintos niveles de abstracción difieren en el tamaño de objeto
que utilizan como componentes básicos en la descripción del diseño
(granularidad)
t Nivel de procesador: procesador, memoria, controlador, interfaz, ASIC.
t Nivel de registro: unidades funcionales y de almacenamiento (sumadores,
registros, contadores,pilas).
t Nivel lógico: puertas lógicas y FFs.
t Nivel de dispositivo: transistores, resistencias, condensadores.

Universidad de Zaragoza, IEC.

Diseño digital basado en HDL- 4

Representaciones vs. niveles de abstracción
REPRESENT /
NIVEL

Comportamental

Programas,
algoritmos

Procesador

Transferencias
entre registros

Registro

Lógico

Estructural

Procesador,ASIC, memoria
controladores

Fisica

Celdas
lógicas

Ec. diferenciales,
V(t), I(t)

Transistores,
R, conexiones

t Existen diferentes alternativas
ESPECIFICACION

Rectángulos,
capas, vías
Diseño digital basado en HDL- 5

Metodologías: jerárquicas vs. no jerárquicas
No jerárquica (Flat)

q

Universidad de Zaragoza, IEC.

– Se diseñan los bloques
– Se construye el diseñocon ellos

Las metodologías jerárquicas permiten manejar diversas
representaciones y niveles de abstracción para cada bloque
Universidad de Zaragoza, IEC.

Diseño digital basado en HDL- 7

Basadas en esquema
t Son las tradicionales, donde el diseñador debe
• Escribir las ecuaciones lógicas del diseño
• Simplificar las ecuaciones (Karnaugh, ...)
• Introducir el esquema en puertasresultante

Jerárquicas

– Se divide el diseño en bloques
– Se diseña cada bloque

Diseño digital basado en HDL- 6

Metodologías: basadas en HDL o en esquema
q

t Basadas en la estrategia de “divide y vencerás”
t Se describe el circuito como un esquema jerárquico de bloques
interconectados
t Adecuada para diseños grandes
t Dos tipos principales:
• Metodología top-down
• Metodologíabottom-up

Una metodología de diseño está constituida por:
t Proceso de diseño:
• Conjunto de tareas a realizar durante el diseño
• Orden en que dichas tareas deben ser realizadas
t Herramientas CAD utilizadas en la realización de cada tarea

t Se describe todo el circuito de una sola vez, en un único bloque
t Adecuada para diseños pequeños
q

El proceso de diseño evoluciona desde la...