用户故事

SEMTECH速度开发数字接收器FPGA和ASICS

挑战

加速无线RF设备优化数字接收链的开发

解决方案

使用MathWorks工具进行基于模型的设计,为快速FPGA和ASIC实现生成生产VHDL代码

结果

  • 原型创造了50%更快
  • 验证时间从数周到几天减少
  • 优化,更好的性能设计

“写VHDL是乏味的,手写代码仍然需要验证。使用Sim万博1manbetxulink和HDL编码器,一旦我们模拟了模型,我们就可以直接生成VHDL并原型FPGA。它节省了很多时间,而生成的代码包含一些我们没有想到的优化。“

Frantz Prianon,Semtech
SEMTECH SX1231无线收发器。

无线RF接收器用于一系列应用,包括无线安全系统,工业监控,抄表和家庭自动化。在过去,半导体供应商主要使用模拟设计建立了这些接收器。如今,供应商正在转换到数字和混合信号设计,以降低功耗并简化与其他组件集成。

SEMTECH的工程师正在扩展他们对MATHWORKS工具的使用进行模型的设计,以转换到数字平台。多年来,工程师建模和生成了MATLAB过滤器的HDL代码®和过滤器设计HDL编码器。在他们最近的项目上,他们使用了Simulink万博1manbetx®和HDL编码器生成VHDL.®对于整个设计。

“手工撰写VHDL并没有有利的是,”伊斯泰克IC设计工程师Frantz Prianon说。“通过Sim万博1manbetxulink和HDL编码器,我们有一个系统的型号。我们模拟它,所以我们知道它有效。我们生成代码,所以我们可以在项目结束之前使用一个型号。这是一个重要的能力,因为我们确信我们所实施的内容与设计相匹配,而设计符合规格。“

挑战

SEMTECH工程师需要开发用于频移键控(FSK)的数字接收器链和使用低IF架构的最小移位键控(MSK)解调。他们希望在项目的验证期间评估性能,功耗和布局区域的多种设计理念。为每个设计的替代方案编写VHDL将是耗时的,限制团队可以考虑的替代品的数量。

超出原型阶段,SEMTECH工程师希望改善其传统开发工作流程的生产代码。“在我们建模我们的系统以确保他们满足要求之后,我们曾经在VHDL中重新实现它们,并在新工具中重新运行模拟,”普兰森说。“我们总是有机会引入错误,我们永远无法确定模型对应于新的VHDL代码。”

解决方案

SEMTECH使用的MATHWORKS工具用于基于模型的设计,迅速探索和评估设计理念,生成生产VHDL码,改善工程团队之间的合作,并加快数字接收器链的开发,用于FSK和MSK解调。

在PriStudy阶段,SEMTECH工程师基于系统规范在SIMULINK中创建了一个浮点模型。万博1manbetx它们使用来自通信工具箱的块为了模拟通道中的噪声并实现FSK和MSK解调。

使用信号处理工具箱和DSP系统工具箱,一个工程师设计和分析级联积分梳状(CIC)和有限脉冲响应(FIR)数字滤波器,而另一个工程师正在对Σ-Δ模拟到数字转换器(ADC),一个锁相环(PLL)以及使用Simulink的完整系统的其他部分。万博1manbetx

一旦模拟了数字接收器链的单独部分,工程师彼此共享其Simulink模型以验证其组件设计是否会在系统集成之前共同努力。万博1manbetx

工程师运行模拟以验证设计并使用来自通信工具箱的错误率计算块以计算误码率。

用固定点设计师,它们将设计转换为浮点到一个定点表示,它们用于进行位真模拟。

SEMTECH工程师使用HDL编码器从完整接收链的SIMULINK模型生成VHDL。万博1manbetx要验证VHDL,它们使用了HDL验证程序用它的模拟模拟设计万博1manbetx导师图形®Questa.®模拟器

SEMTECH目前正在研究接收者链的ASIC实现。

结果

  • 原型创造了50%更快。“当我们自己写VHDL时,它很容易需要两个月的时间来创造FPGA原型,”普兰森说。“通过Sim万博1manbetxulink和HDL编码器,我们消除了每个块的繁琐手编码并在几周内创建原型。”

  • 验证时间从数周到几天减少。“在以前的项目上,我们将花费至少两周的写作长椅验证我们的VHDL,”普拉森召回。“使用HDL验证程序,我们可以运行Cosimulations,测试模型中的多个关键点,并验证VHDL,通常在不到一天内。”

  • 优化,更好的性能设计。基于模型的设计使EMTech能够缩短从需求到Tape-Out的开发时间约为33%。“我们使用了我们节省改善设计的时间,”普兰森说。“MathWorks工具使我们能够探索更多替代品和新功能,并最终提供更优化,更好的设计。”