Wygląd okna aplikacji Project Navigator.



Podobne dokumenty
Laboratorium przedmiotu Technika Cyfrowa

Bezpieczeństwo informacji oparte o kryptografię kwantową

Ukªady Kombinacyjne - cz ± I

Projektowanie z użyciem bloków funkcjonalnych w układach programowalnych firmy Xilinx

Programowalne układy logiczne Wydziałowy Zakład Nanometrologii SEMESTR LETNI

Układy reprogramowalne i SoC Implementacja w układach FPGA

Projektowanie z użyciem softprocesora picoblaze w układach programowalnych firmy Xilinx

Środowisko Xilinx ISE i ModelSim XE Instrukcja laboratoryjna

LABORATORIUM UKŁADÓW PROGRAMOWALNYCH Wydziałowy Zakład Metrologii Mikro- i Nanostruktur SEMESTR LETNI 2016

Bezpieczeństwo informacji oparte o kryptografię kwantową

1. Synteza układów opisanych w języku VHDL Xilinx ISE Design Suite 10.1 VHDL 2. Obsługa przetwornika CA Project Add source...

Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki

Środowisko Xilinx ISE i ModelSim XE Instrukcja laboratoryjna

Akceleracja symulacji HES-AHDL. 1. Rozpoczęcie pracy aplikacja VNC viewer

Programowanie procesora Microblaze w środowisku SDK

1. ISE WebPack i VHDL Xilinx ISE Design Suite 10.1 VHDL Tworzenie projektu Project Navigator Xilinx ISE Design Suite 10.1 File

PROTOTYPOWANIE UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH Programowalne układy logiczne FPGA Maciej Rosół, Katedra Automatyki AGH,

Lista zadań nr 1. Zagadnienia stosowanie sieci Petriego (ang. Petri net) jako narzędzia do modelowania algorytmów sterowania procesami

Programowalne Układy Cyfrowe Laboratorium

Lista zadań nr 5. Ścieżka projektowa Realizacja każdego z zadań odbywać się będzie zgodnie z poniższą ścieżką projektową (rys.

1.Wstęp. 2.Generowanie systemu w EDK

Wydział Elektryczny. Katedra Automatyki i Elektroniki. Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: PROGRAMOWALNE STRUKTURY LOGICZNE

Wydział Elektryczny. Katedra Automatyki i Elektroniki. Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: PROGRAMOWALNE STRUKTURY LOGICZNE

Laboratorium. Szyfrowanie algorytmami Vernam a oraz Vigenere a z wykorzystaniem systemu zaimplementowanego w układzie

Laboratorium Układów Programowalnych System projektowy WebPack ISE 8.2i

LABORATORIUM UKŁADÓW PROGRAMOWALNYCH Wydziałowy Zakład Metrologii Mikro- i Nanostruktur SEMESTR LETNI 2017

MentorGraphics ModelSim

Projektowanie z użyciem procesora programowego Nios II

Ćwiczenia z S S jako Profinet-IO Controller. FAQ Marzec 2012

LABORATORIUM ELEKTRONIKA Projektowanie koderów, transkoderów i dekoderów w języku VHDL

Projektowanie układów na schemacie

Cyfrowe Przetwarzanie Obrazów i Sygnałów

Projektowania Układów Elektronicznych CAD Laboratorium

WYKONANIE APLIKACJI OKIENKOWEJ OBLICZAJĄCEJ SUMĘ DWÓCH LICZB W ŚRODOWISKU PROGRAMISTYCZNYM. NetBeans. Wykonał: Jacek Ventzke informatyka sem.

PROGRAMOWALNE STEROWNIKI LOGICZNE

dr inż. Jarosław Sugier

PROGRAMOWALNE UKŁADY CYFROWE

Układy FPGA Sumator 4-bitowy

Krótkie wprowadzenie do ModelSim i Quartus2

Wydział Elektryczny. Katedra Automatyki i Elektroniki. Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: TECHNIKA CYFROWA 2 TS1C

Scalone układy programowalne FPGA.

FAQ: /PL Data: 16/11/2007 Programowanie przez Internet: Konfiguracja modułów SCALANCE S 612 V2 do komunikacji z komputerem przez VPN

Programowanie Systemów Czasu Rzeczywistego

Ćwiczenia z S Komunikacja S z miernikiem parametrów sieci PAC 3200 za pośrednictwem protokołu Modbus/TCP.

Instrukcja podstawowego uruchomienia sterownika PLC LSIS serii XGB XBC-DR20SU

Technika cyfrowa. Laboratorium nr 7. Liczniki synchroniczne. Mirosław Łazoryszczak. Temat:

Politechnika Śląska w Gliwicach

ALGORYTM URUCHOMIENIA I OBSŁUGI PROGRAMU ACTIVE-HDL (zajęcia wprowadzające) Uruchomienie programu i utworzenie nowego projektu

SYSTEMY DEDYKOWANE W UKŁADACH PROGRAMOWALNYCH

Parametryzacja przetworników analogowocyfrowych

Układy FPGA. programowanie bramek w zestawie uruchomieniowym Basys3 firmy Digilent -środowisko Vivado (2016.4)- firmy Xilings, język Verilog

Środowiska Xilinx ISE i ISim Instrukcja laboratoryjna

Gromadzenie danych. Przybliżony czas ćwiczenia. Wstęp. Przegląd ćwiczenia. Poniższe ćwiczenie ukończysz w czasie 15 minut.

Materiały dodatkowe. Simulink Real-Time

Projektowanie układów VLSI-ASIC techniką od ogółu do szczegółu (top-down) przy użyciu pakietu CADENCE

Ćwiczenie 1 VHDL - Licznik 4-bitowy.

Politechnika Łódzka. Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej

SYSTEMY DEDYKOWANE W UKŁADACH PROGRAMOWALNYCH

TWORZENIE OD PODSTAW PROJEKTU W ŚRODOWISKU QUARTUS PRIME

Konta uŝytkowników. Konta uŝytkowników dzielą się na trzy grupy: lokalne konta uŝytkowników, domenowe konta uŝytkowników, konta wbudowane

Systemy Czasu Rzeczywistego FPGA

ZL10PLD. Moduł dippld z układem XC3S200

Technika Cyfrowa Wprowadzenie do laboratorium komputerowego

Wydział Elektryczny. Katedra Automatyki i Elektroniki. Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: PROGRAMOWALNE STRUKTURY LOGICZNE

Komputerowe projektowanie układów ćwiczenia uzupełniające z wykorzystaniem Multisim/myDAQ. Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ

Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki. ĆWICZENIE Nr 8 (3h) Implementacja pamięci ROM w FPGA

Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki. ĆWICZENIE Nr 4 (3h) Przerzutniki, zatrzaski i rejestry w VHDL

Informatyka I : Tworzenie projektu

LabVIEW PLATFORMA EDUKACYJNA Lekcja 5 LabVIEW i Arduino konfiguracja środowiska i pierwszy program

Quartus. Rafał Walkowiak IIn PP Wer

Projekt procesora NIOSII w strukturze programowalnego układu logicznego CYCLONEII EP2C35F672C6 wersja startowa dla słuchaczy studiów niestacjonarnych.

Kodery, dekodery, transkodery Synteza sprzętu przy pomocy VHDL

Wprowadzenie do programowania w języku Visual Basic. Podstawowe instrukcje języka

Współpraca Integry z programami zewnętrznymi

Język opisu sprzętu VHDL

Programowanie sterowników

Galileo v10 pierwszy program

Laboratorium Procesorów Sygnałowych

Rozdział 7. Drukowanie

Warsztaty AVR. Instalacja i konfiguracja środowiska Eclipse dla mikrokontrolerów AVR. Dariusz Wika

MMfpga01. MMfpga11. Instrukcja konfiguracji środowiska, przykładowy projekt oraz programowanie układu

Konfiguracja pakietu CrossStudio for MSP

TwinCAT 3 konfiguracja i uruchomienie programu w języku ST lokalnie

WPROWADZENIE DO ŚRODOWISKA SCICOS

Symulacja systemu z procesorem MicroBlaze w środowisku ActiveHDL

FAQ: /PL Data: 19/11/2007 Programowanie przez Internet: Przekierowanie portu na SCALANCE S 612 w celu umo

Rys. 1. Główne okno programu QT Creator. Na rysunku 2 oznaczone zostały cztery przyciski, odpowiadają kolejno następującym funkcjom:

Rozdział 4: PIERWSZE KROKI

Bramki logiczne Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Electronic Infosystems

Materiały dodatkowe. Raspberry Pi

3. Sieć PLAN. 3.1 Adresowanie płyt głównych regulatora pco

INSTRUKCJA UŻYTKOWANIA

Statyczne badanie przerzutników - ćwiczenie 3

Quartus. Rafał Walkowiak IIn PP Listopad 2017

Zaawansowane aplikacje internetowe - laboratorium

PROGRAMMABLE DEVICES UKŁADY PROGRAMOWALNE

I2: J2ME programowanie w NetBeans IDE Wydział Transportu PW semestr /11

Product Update Funkcjonalność ADR dla przemienników Częstotliwości PowerFlex 750 oraz 525 6

Transkrypt:

Laboratorium przedmiotu Podstawy Techniki Cyfrowej ćw.1: Układy kombinacyjne Wprowadzenie: Wszelkie realizacje układowe projektów w ramach laboratorium z przedmiotu Podstawy Techniki Cyfrowej będą tworzone w oparciu o matryce FPGA (Field Programmable Gate Array). Matryca FPGA to rodzaj programowalnego układu logicznego, który składa się z rozmieszczonych matrycowo bloków logicznych (CLB). W trakcie syntezy układu poszczególne bloki są ze sobą łączone za pośrednictwem linii traktów połączeniowych (Routing Channels) oraz programowalnych matryc kluczy połączeniowych umieszczonych w miejscu krzyŝowania się traktów poziomych i pionowych. Po zaprogramowaniu matrycy FPGA uzyskujemy fizycznie działający rzeczywisty układ (nie jest to symulacja). Obecnie moŝna zlecić stworzenie układu scalonego działającego identycznie jak zaprogramowana matryca (Hard-Copy). W ramach laboratorium uŝywana będzie płyta uruchomieniowa Spartan 3A firmy Xilinx oparta o matrycę FPGA Spartan XC3S700A. Środowiskiem programistycznym uŝywanym podczas laboratorium będzie ISE firmy Xilinx w wersji 10.1. ISE jest środowiskiem, które zapewnia dostęp do wszystkich elementów niezbędnych podczas tworzenia i implementacji projektu w oparciu o matryce FPGA. Głównym elementem środowiska jest Project Navigator, czyli aplikacja z poziomu której moŝemy kontrolować przebieg procesu projektowania oraz uruchamiać inne aplikacje środowiska ISE. Wygląd okna aplikacji Project Navigator jest przedstawiony na rysunku 1. A B C D okno plików źródłowych (Sources) przedstawione wszystkie elementy projektu w formie hierarchicznej; okno procesów (Processes) przedstawione dostępne operacje dla zaznaczonego elementu w części A; główne okno robocze; okno konsoli (Console) wyświetlane informacje, ostrzeŝenia, ewentualne błędy itp.; Część plików będzie dostępna po zmianie dokonanej w oknie A (Implementation / Simulation). Po wybraniu pliku w oknie A uruchomienie wybranego dla niego procesu w oknie B następuje poprzez dwukrotne kliknięcie nazwy procesu. Część procesów wymaga wstępnego ich skonfigurowania (po ich uruchomieniu dostępne będą opcje konfiguracji). Konfiguracja płyty uruchomieniowej: Nie wdając się w szczegóły na temat trybów pracy płyty zawsze przed jej załączeniem naleŝy pamiętać aby sprawdzić konfigurację, tzn. ustawić zworki tak jak na rysunku 2.

rys.1. Wygląd okna aplikacji Project Navigator. Synteza układu opisanego za pomocą schematu: 1) Stworzenie nowego projektu. File->New Project... Określenie nazwy projektu i lokacji na dysku; Wybór Top-level Source type jako Schematic; 2) Wybór cech matrycy oraz sposobów syntezy i symulacji; Family: Spartan 3A; Device: XC3S700A; Package: FG484; Synthesis Tool: XST; Simulator: ISE Simulator; Preffered Language: Verilog; 3) Zakończenie tworzenia projektu; Next -> Next-> Finish; 4) Dodanie pliku typu Schematic; Project -> New Source -> Schematic; Nadanie nazwy, zaznaczenie Add to Project;

rys.2. Defaultowe ustawienie zworek płyty uruchomieniowej Xilinx Spartan-3A. 5) Edycja schematu; Podczas edycji naleŝy umieszczać na schemacie symbole elementów (np. bramek logicznych) oraz połączenia między nimi. Dostępne typy elementów zakładka Categories, dostępne elementy Symbols. Do rysowania połączeń naleŝy uŝywać opcji Add -> Wire, do nadawania sygnałom nazw opcji Add -> Net Name, natomiast do określenia wejścia lub wyjścia układu słuŝy opcja Add -> I/O Marker. Dostęp do opcji dowolnego elementu schematu następuje poprzez dwukrotne kliknięcie elementu. 6) Określenie przyporządkowania sygnałów WE/WY ze schematu do odpowiednich pinów matrycy; Tworzony jest plik ograniczeń (rozszerzenie.ucf) poprzez Project -> New Source -> Implementation Constraint File; Nadanie nazwy, zaznaczenie Add to Project; Wybór pliku w oknie A; Wybór User Constraints -> Edit Constraints File (Text) w oknie B; Edycja pliku w oknie roboczym wg. Zasady (proszę się starać stosować polsko-brzmiące nazwy połączeń w celu wykluczenia pomyłek mogących powstać przez uŝycie zarezerwowanej nazwy): NET Net Name LOC = Nrpin ;

Dla przykładu z rysunku 3 plik ograniczeń moŝe wyglądać następująco: NET We1 LOC = U10 ; NET We2 LOC = V8 ; NET Wy1 LOC = R20 ; rys.3. Przykładowy projekt. Jako fizyczne elementy wyjściowe zaleca się dla celów laboratoryjnych wybierać dostępne na płycie uruchomieniowej diody LED, natomiast jako elementy wejściowe przełączniki lub klawisze. Nr. pinu matrycy do którego kaŝda dioda, klawisz czy przełącznik są podłączone opisane są zarówno bezpośrednio na płytce drukowanej jak i w przewodniku uŝytkownika płyty uruchomieniowej SPARTAN-3A (patrz literatura). 6) Kompilacja Kompilacja całego projektu jest moŝliwa po zaznaczeniu w oknie A pliku (modułu) oznaczonego jako główny (Top Module) oraz uruchomienia w oknie B procesu - Generate Programming File. Plik oznaczony jako Top Module ma do nazwy dołączony rysunek trzech małych kwadracików (patrz rys. 1, okno A). MoŜliwe jest zagnieŝdŝanie modułów. W tym celu po stworzeniu modułu 1 i jego zaznaczeniu w oknie A moŝna uruchomić w oknie B: Processes -> Design Utilities -> Create Schematic Symbol. Następnie po stworzeniu modułu 2 (patrz Synteza Układu, punkt 4) i ustawieniu go jako Top Module moŝna w nim wykorzystać

schemat z modułu 1 poprzez symbol dostępny z Symbols -> Categories (tam gdzie symbole bramek i innych elementów). NaleŜy pamiętać, Ŝe plik ograniczeń *.ucf odnosi się tylko do modułu głównego (Top Module). Wyjścia i wejścia wszystkich podległych modułów traktować naleŝy jako sygnały lokalne w obrębie modułu głównego. 7) Symulacja projektu zgodnie z informacjami zawartymi w części SYMULACJA PROJEKTU; 8) Programowanie matrycy; Do zaprogramowania matrycy uŝywana będzie aplikacja impact (po wygenerowaniu pliku wynikowego syntezy naleŝy uruchomić proces Configure Target Device / Manage Configuration Project impact. W dostępnych łańcuchu JTAG zobaczymy połączone 2 elementy: matrycę XC3S700A oraz pamięć PROM. Programować podczas laboratorium zaleca się tylko matrycę (dla niej naleŝy wskazać plik z rozszerzeniem.bit) natomiast dla pamięci PROM nie naleŝy wskazywać Ŝadnego pliku. Symulacja projektu: W celu zasymulowania układu konieczne jest wygenerowanie wektora pobudzeń (plik z rozszerzeniem.tbw) 1) Dodanie pliku typu Test Bench Waveform; Project -> New Source -> Test Bench Waveform; nadanie nazwy (inna, niŝ nazwa pliku typu Schematic), zaznaczenie Add to Project; W oknie Initialize Timing naleŝy wybrać typ układu (Clock Information) oraz uzupełnić odpowiednie parametry czasowe; Plik wektora pobudzeń.tbw odnosi się zawsze do modułu głównego projektu (Top Module). Klikając w przebiegi wejściowe (niebieskie pola) naleŝy ustalić ich przebieg oraz określić czas trwania symulacji; 2) Wywołanie symulatora ISE Simulator; W oknie A nawigatora projektów naleŝy zmienić Implementation na Behavioral Simulation; Zaznaczyć plik *.tbw; Uruchomić proces Xilinx ISE Simulator -> Simulate Behavioral Model 3) Simulation -> Restart -> Run All; (moŝemy teŝ skracać czas symulacji I uruchamiać Simulation -> Restart -> Run for Specified Time. 4) Simulation -> End simulation

Przebieg ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest wprowadzenie do programowania matryc FPGA poprzez realizację wybranych układów kombinacyjnych z wykorzystaniem narzędzi ISE firmy Xilinx oraz Modelsim firmy Mentor Graphics. Przygotowanie do laboratorium: praktyczna znajomość sposobów projektowania układów kombinacyjnych; umiejętność optymalizacji funkcji logicznych; Przebieg ćwiczenia i sposób oceniania: sprawdzanie przygotowania do zajęć (max 1 pkt); zapoznanie ze środowiskiem ISE; zapoznanie ze sprzętem i jego wstępna konfiguracja; symulacja i realizacja prostego układu kombinacyjnego (max 1 pkt); symulacja i realizacja bardziej zaawansowanego układu kombinacyjnego (max 2 pkt); symulacja i realizacja stworzonego z min. 2 modułów układu kombinacyjnego (max 1 pkt); * podczas ćwiczenia kaŝda sekcja tworzy osobny protokół z przebiegu ćwiczenia Protokół: Protokół powinien zawierać: nazwiska osób wykonujących ćwiczenie; tytuł i numer ćwiczenia; poprawny numer grupy i sekcji; komentarze przedstawiające postęp w realizacji ćwiczenia oraz wszelkie niezbędne do zrealizowania ćwiczenia notatki; Literatura: http://toolbox.xilinx.com/docsan/xilinx10/books/docs/qst/qst.pdf - ISE 10.1 Quick Start Tutorial http://direct.xilinx.com/direct/ise10_tutorials/ise10tut.pdf - ISE In-Depth Tutorial http://www.xilinx.com/support/documentation/boards_and_kits/ug334.pdf - Spartan-3A/3AN FPGA Starter Kit Board User Guide http://www.xilinx.com/support/documentation/boards_and_kits/s3astarter_schematic. pdf - Spartan-3A/3AN Starter Kit Board Schematic http://www.xilinx.com/support/documentation/user_guides/ug331.pdf - Spartan-3 Generation FPGA User Guide Opracowanie: Mariusz Latos, 2009