Структура современной экологииПід час вибору фірми-виробника, сім’ї і типу ПЛІС розробник цифрових систем повинен користуватися такими критеріями: - логічна ємність, достатня для реалізації проекту, з можливістю майбутнього оновлення; - швидкодія ПЛІС; - схемотехнічні та конструктивні параметри; - наявність або вартість засобів розробки, що охоплює апаратні та програмні засоби; - наявність технічної та методичної підтримки; - вартість мікросхем та надійність каналів їх придбання. Виходячи з цих критеріїв, для фахівців, які не мають достатнього досвіду роботи з ПЛІС, рекомендуємо розпочинати роботу з мікросхемами фірми ALTERA (www.altera.com). Ця фірма виготовляє широкий ряд ПЛІС CPLD сімей МАХ3000, МАХ7000, МАХ9000, а також ПЛІС FPGA сімей FLEX10K, FLEX6000, FLEX8000. Важливою перевагою є те, що фірма ALTERA забезпечує користувачів безкоштовною версією програмного забезпечення - базовий пакет MAX+pIus II BASELINE можна отримати на CD “ALTERA Digital Library” або на офіційному інтернет - сайті компанії. ПЛІС фірми ALTERA виготовлені з можливістю програмування безпосередньо на платі. Для програмування та завантаження конфігурації пристрою опубліковані схеми кабелю для завантаження - ByteBlaster та ByteBlasterMV. Для пояснення параметрів ПЛІС, з якими користувачу доводиться мати справу під час проектування цифрових пристроїв, розглянемо особливості функціональної схеми широко використовуваних ІС ряду МАХ3000 (рис. 6). Основними елементами функціональної схеми є: L логічні блоки (ЛБ) (Logic Array Blocks (LAB)); макроелементи ME (Macrocells); логічні розширювачі (Expanders): паралельний (Parallel) та розподілюваний (Shareble); програмована матриця з’єднань (ПМЗ) (Programmable Interconnected Array (РІА))\ елементи вводу-виводу (EBB) {I/O Control Block). Рисунок 6. – ПЛІС типу МАХ 3000 Велика складність матриці обумовлює виділення групи електричних кіл, які охоплюють усі схеми. Такі електричні кола називаються глобальними. За глобальними колами закріплюється частина виводів {Dedicated Inputs). Це глобальні кола синхронізації, обнулення, установлення у Z-стан кожного макроелементу. Разом з цим ці виводи можуть бути використані як входи або виходи користувача для “швидких “ сигналів, що обробляються ПЛІС. Як видно з рис. 6, в основу архітектури ПЛІС сім’ї, яку розглядаємо, покладені логічні блоки, які містять у собі по 16 макроелементів кожний. Логічні блоки з’єднуються за допомогою програмованої матриці з’єднань. Кожен логічний блок має 36 входів з ПМЗ. На рис. 7 наведено структурну схему макроелемента ПЛІС сім’ї МАХ3000. Вона складається з трьох головних вузлів: локальної програмованої матриці (ЛПМ) {LAB Local Array)', матриці розподілення термів (MPT) {Product-Term Select Matrix)', 4 програмованого регістра (ПР) (Programmable Register). рис. 7 Структурна схема макроелементу ПЛІС МАХ3000
Комбінаційні функції реалізуються на локальній програмованій матриці і матриці розподілення термів, що дозволяє об’єднувати логічні добутки елементами АБО (OR) або елементами ВИКЛ. АБО (XOR). Крім цього, матриця розподілення термів дозволяє забезпечити комутацію кола керування тригером макроелемента. У ПЛІС сім’ї МАХ3000 використані 2 глобальні тактові сигнали, що дозволяє проектувати схеми із двофазною синхронізацією. З погляду ємності ПЛІС вони характеризуються такими параметрами: - логічною ємністю, тобто кількістю еквівалентних логічних елементів типу 2І-НІ; - кількістю макроелементів; - кількістю логічних блоків; - кількістю програмованих користувачем виводів. У табл. 1 наведено довідкові дані ПЛІС фірми ALTERA різних сімей [ЗО]. Таблиця 1 Для реалізації логічних функцій з великою кількістю змінних використовуються логічні розширювачі (див. рис. 9.10 - 9.11). Розподілюваний логічний розширювач (рис. 9.10) дозволяє реалізовувати логічні функції з великою кількістю входів, забезпечуючи можливості об’єднувати ME, що входять до складу одно-
Структура современной экологии Экологические знания разнообразны, образуют комплекс наук, рассматривающих различные стороны взаимодействия всех компонентов природы и человеческого общества (рис. 1).
Рис. 1. Система основных экологических наук. Глобальная (всеобщая) экология рассматривает особенности взаимодействия природы и общества в рамках всего Земного шара, в том числе глобальные экологические проблемы (потепление климата планеты, сокращение площади лесов, опустынивание, загрязнение среды обитания живых организмов и т. п.). Классическая (биологическая) экология исследует связи между живыми системами (организмами, популяциями, сообществами) и условиями их обитания, как в настоящее время, так и в прошлом (палеоэкология). Различные разделы биологической экологии изучают разные живые системы: аутэкология - экологию организмов, популяционная экология - экологию популяций, синэкология - экологию сообществ. Прикладная экология определяет нормы (пределы) использования природных богатств, рассчитывает допустимые нагрузки на окружающую природную среду для поддержания ее в пригодном для жизнедеятельности природных систем состоянии. Социальная экология объясняет и прогнозирует основные направления развития взаимодействия общества с природной средой. Такое подразделение экологии происходит на предметной основе (в зависимости от предмета исследования). Кроме того, выделяют также региональную экологию. Она раскрывает особенности взаимного влияния природной среды и деятельности человека в конкретных условиях отдельных территорий, в административных или природных границах. В нашем регионе этими вопросами занимается экология Ярославской области.
|