PROTOTÍPUSKÉSZÍTÉS. Előadó: Dr. Oniga István

Átírás

1 PROTOTÍPUSKÉSZÍTÉS VERILOG NYELVEN Előadó: Dr. Oniga István

2 A tárgy weboldala

3 Adminisztratív információk Tárgy: Oktató: tó Dr. Oniga István i id Kurzuskód: INMV811E Félév: 2 Típus: Előadás/Gyakorlat Óraszám/hét: 2+2 Kredit: 6 Státusz: Normál Előfeltételek:?

4 Az előadás célja A digitális itáli tervezés alapfogalmainak l megismerése A legelterjedtebb FPGA családok belső felépítésének megismerése Hardverleíró (HDL) nyelvek megismerése Megismerni az eszköz programozási tulajdonságait. A Xilinx fejlesztői környezet megismerése Egyszerű elektronikus eszközök modellezésének elsajátítása

5 Az előadás időbeosztása Adminisztráció. Alapfogalmak Az FPGA eszközök rövid áttekintése A hardver programozás fogalma, HDL nyelvek A Verilog nyelv alapelemei, egyszerű áramkörök modellezése A testbench fogalma, prototípus p tesztelés RTL- szintű kombinációs áramkörök Szekvenciális áramkörök A HDL további nyelvi elemei Számlálók, regiszterek Állapotautomaták FPGA-val Tervezési példák HDL nyelven

6 Gyakorlat (1) Ismerkedés az ISE fejlesztőrendszerrel és a LOGSYS kártyával Első projekt (Rajz) egyszerű logikai kapuk. Második projekt (Verilog) egyszerű logikai kapuk Komparátor. Multiplexer Fél összeadó. Teljes összeadó Kódolok, dekódolok. 4 digites hétszegmenses kijelző meghajtása Pontmátrix kijelző Számláló (Verilog)

7 Gyakorlat (2) Másodpercszámláló (4 digites) Digitális óra Jelzőlámpa 1. Jelzőlámpa 2 (másodperc számlálóval) Stopwatch (IPcore használata, DCM használata) Memóriák UART VGA kontroller Értékelés

8 Vizsgáztatási módszer Osztályozás: Gyakorlati feladatok, 50% Kollokvium, 50% Vizsga: írásbeli

9 Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Richard E. Haskell, Darrin M. Hanna, Digital Design using Digilent FPGA Boards - Verilog/Active-HDL Edition, LBE Books, Richard E. Haskell, Darrin M. Hanna, Learning by Example Using Verilog - Advanced Digital Design with a Nexys-2 FPGA Board, LBE Books, Pong P. Chu, FPGA Prototyping By Verilog Examples: Xilinx Spartan-3 Version. Pong P. Chu, FPGA Prototyping t by VHDL Examples: Xilinx Spartan-3 Version. Clive Maxfield, The Design Warrior's Guide to FPGAs. Devices, Tools and Flows. Steve Kilts, Advanced FPGA Design: Architecture, Implementation, and Optimization,

10 Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Thomas L. Floyd, Digital Fundamentals, 10-th edition, Pearson Prentice Hall, Programable Logic Handbook: PLD, CPLDs and FPGAs - Ashok K. Sharma, 2000; Mark Zwolinski,Digital System Design With VHDL, 2nd Edition. John F. Wakerly: Digital Design, Prentice Hall, Logic and Computer Design Fundamentals - M. Morris Mano; Charles R. Kime, editia 2, Prentice Hall, 1997; Digital Design principles and Computer Arhitecture - Edward Karalis, Prentice Hall, 1999.

11 Hivatkozások [1] A Xilinx cég honlapja [2] A Xilinx tervezoeszközei resources/design tool/index htm [3] A Xilinx ISE TM WebPACKTM csomagja [4] A Xilinx ISE TM WebPACKTM fájlonként [5] A Xilinx ISE TM WebPACKTM telepítése id h / h/ d /h / ili /Xili bpackt l it df [6] Regisztrációs szám az installáláshoz [7] A Xilinx WebPACK TM Quick Start Manual hu/~jvegh/edu/hw/xilinx/qst.pdf [8] A LOGSYSY eszköz honlapja [9] A LOGSYS driver [10] A LOGSYS installálása [11] A.NET futtatórendszere hu/~janos exe

12

13 Programmable ab Routing 14

14 Az ISE fejlesztőrendszer Xilinx ISE - Integrated Software Environment integrált szoftverkörnyezet a Xilinx cég FPGA-ihoz és CPLD-ihez kifejlesztett szoftver. ISE WebPack - ISE rendszer egyszerűbb, de funkcionálisan komplett változata csak a Xilinx cég IC-ivel való implementálást támogatja, nem támogatja az összes család összes IC-jét, hanem tipikusan csak a kisebb komplexitásúakat, ingyenes szoftver, szabadon letölthető.

15 Xilinx ISE bemutatása Sources window (források) Munka ablak (editor) Process window (feldolgozások g ) Console (üzenet ablak)

16 A LOGSYS rendszer LOGSYS Spartan-3E FPGA kártya LOGSYS fejlesztői kábel LOGSYS grafikus felhasználói felület Xilinx Platform Cable USB emulátor LOGSYS FLASH programozó alkalmazás

17 A Digilent Nexys2 rendszer Nexys 2 - Spartan-3E FPGA kártya

18 A Digilent ADEPT SUITE Grafikus felhasználói felület Tesztelés Konfigurálás

19 A Digilent Basys 2 rendszer BASYS 2 - Spartan-3E FPGA kártya ADEPT SUITE - grafikus felhasználói felület