PROTOTÍPUSKÉSZÍTÉS VERILOG NYELVEN Előadó: Dr. Oniga István
A tárgy weboldala http://irh.inf.unideb.hu/user/onigai/pvn/verilog.html
Adminisztratív információk Tárgy: Oktató: tó Dr. Oniga István (oniga.istvan@inf.unideb.hu) i id Kurzuskód: INMV811E Félév: 2 Típus: Előadás/Gyakorlat Óraszám/hét: 2+2 Kredit: 6 Státusz: Normál Előfeltételek:?
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
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
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)
Gyakorlat (2) Másodpercszámláló (4 digites) Digitális óra Jelzőlámpa 1. Jelzőlámpa 2 (másodperc számlálóval) Stopwatch (IPcore használata, DCM használata) Memóriák UART VGA kontroller Értékelés
Vizsgáztatási módszer Osztályozás: Gyakorlati feladatok, 50% Kollokvium, 50% Vizsga: írásbeli
Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Richard E. Haskell, Darrin M. Hanna, Digital Design using Digilent FPGA Boards - Verilog/Active-HDL Edition, LBE Books, 2009. Richard E. Haskell, Darrin M. Hanna, Learning by Example Using Verilog - Advanced Digital Design with a Nexys-2 FPGA Board, LBE Books, 2009. 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,
Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Thomas L. Floyd, Digital Fundamentals, 10-th edition, Pearson Prentice Hall, 2009. 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, 2001. 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.
Hivatkozások [1] A Xilinx cég honlapja http://www.xilinx.com [2] A Xilinx tervezoeszközei http://www.xilinx.com/products/design_resources/design_tool/index.htm resources/design tool/index htm [3] A Xilinx ISE TM WebPACKTM csomagja http://www.xilinx.com/ise/logic_design_prod/webpack.htm [4] A Xilinx ISE TM WebPACKTM fájlonként http://shrek.unideb.hu/~janos.vegh/fpga/xilinx/ [5] A Xilinx ISE TM WebPACKTM telepítése http://www.inf.unideb.hu/~jvegh/edu/hw/xilinx/xilinxisewebpacktelepites.pdf id h / h/ d /h / ili /Xili bpackt l it df [6] Regisztrációs szám az installáláshoz http://www.inf.unideb.hu/~jvegh/edu/hw/xilinx/regid.txt [7] A Xilinx WebPACK TM Quick Start Manual http://www.inf.unideb.hu/ hu/~jvegh/edu/hw/xilinx/qst.pdf [8] A LOGSYSY eszköz honlapja http://logsys.mit.bme.hu [9] A LOGSYS driver http://shrek.unideb.hu/~janos.vegh/fpga/logsys/logsys_driver [10] A LOGSYS installálása http://shrek.unideb.hu/~janos.vegh/fpga/logsys/logsystelepites.pdf [11] A.NET futtatórendszere http://shrek.unideb.hu/~janos.vegh/fpga/logsys/dotnetfx.exe hu/~janos exe
Programmable ab Routing 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.
Xilinx ISE bemutatása Sources window (források) Munka ablak (editor) Process window (feldolgozások g ) Console (üzenet ablak)
A LOGSYS rendszer LOGSYS Spartan-3E FPGA kártya LOGSYS fejlesztői kábel LOGSYS grafikus felhasználói felület Xilinx Platform Cable USB emulátor LOGSYS FLASH programozó alkalmazás
A Digilent Nexys2 rendszer Nexys 2 - Spartan-3E FPGA kártya
A Digilent ADEPT SUITE Grafikus felhasználói felület Tesztelés Konfigurálás 1 1 2 3 2
A Digilent Basys 2 rendszer BASYS 2 - Spartan-3E FPGA kártya ADEPT SUITE - grafikus felhasználói felület