Quartus munkakörnyezet - ii
A cél az, hogy tanulmányozzák, hogyan lehet létrehozni a digitális eszközök (alapvető logikai elemek) alapján egy átlagos FPGA Quartus II.
Rövid tájékoztatás a számítógéppel segített tervezés digitális eszközök Quartus II
Ahhoz, hogy vizsgálja meg a koncepciót a laboratóriumi állvány LESO2 és meghatározni, hogy mi a tanulmány részeként programot hajtanak végre hardver és amelyet végre kell hajtani a segítségével számítógéppel segített tervezés környezet Quartus II.
A modern digitális eszközök tipikusan egyetlen integrált áramkör. Ez lehet egy egyedi integrált áramkör (ASIC), vagy egy programozható integrált áramkör (FPGA). Egyedi zseton jellemzi a magas költségek a fejlesztési szakaszban, így a kisméretű és közepes termelési megfelelőbb FPGA chip.
Programozható logikai integrált áramkörök (FPGA) az egyik legígéretesebb digitális áramkör elemei. FPGA gyártják két fő technológia:
FPGA egy kristály, amely két fő részből áll. Az egyik része a nagyszámú egyszerű logikai elemek. Kezdetben ezek az elemek nincsenek összekötve. Csatlakozóelemek (átalakítása különböző elemek a diagram) hajtjuk végre, az elektronikus kapcsolók rendezett azonos kristály. Elektronikus kulcsok és egy különleges memória, amelyben a sejtek lépett konfigurációs kód a digitális áramkör. Így ír a memóriába FPGA egyes kódokat lehet összeszerelni digitális eszköz bármilyen fokú összetettsége (ez függ az elemek számát a FPGA chip és a paraméterek). Ellentétben a mikroprocesszorok, FPGA-k lehet elhelyezni DSP algoritmusok hardveres (sematikus) szintet. Ebben az esetben a sebesség digitális feldolgozás drámaian növeli. Az előnyök tervezése eszközök alapján FPGA technológia:
- a minimális idő az áramkör tervezet (csak akkor kell megjegyeznünk a FPGA konfiguráció kód);
- Eltérően a hagyományos digitális áramkör elemek nem szükségesek a tervezése és gyártása bonyolult nyomtatott áramköri lapok;
- gyors átalakítás egyik konfiguráció a digitális áramkör egy másik (cseréje memória áramkör konfiguráció kód);
- létrehozásához FPGA-alapú nem igényel bonyolult technológiai gyártási eszközök. FPGA van kialakítva, a személyi számítógép a fejlesztő asztalon. Mert néha „gyári az asztalra” ezt a technológiát.
Hozzon létre egy projekt környezetében Quartus II
Munka Quartus II környezetben kezdődik műveletet nevezzük létre a projekt. Először is, meg kell, hogy hozzon létre egy mappát a projekt fájlokat. Mappa neve kívánatos beadni latin betűkkel. Ezután a program futtatásához Quartus II. A csomagolás felnyitását követően, Quartus II választják a „Fájl” menüpont New Project Wizard - varázsló, hogy új projekteket. A megnyíló ablakban kattintson a Tovább gombra, hogy az ablak beállítására az aktuális könyvtár a projekt. Töltsük meg a három vonal, mint az 1. ábrán látható Ebben az esetben az aktuális projekt neve LAB1. A projekt jön létre LAB mappát az asztalon. Nyomja meg a Befejezés gombot, és erősítse meg a létrehozását a projekt.
1. ábra: Egy sor menü az aktuális projekt könyvtár
2. ábra: A projekt fájltípus
Miután létrehoztuk a projekt fájl válik aktív eszköztár bal oldalán a munkaterület ablak. Ahhoz, hogy írja be az áramköri elem legyen „klikk” a Symbol Tool (3. ábra). Ekkor megnyílik egy ablak könyvtári elemeket. Meg kell jegyezni, hogy a Quartus II rendszer grafikus áramköri elemek eltér a jelöléseket Oroszországban. Az 1. táblázat mutatja az orosz kép és a megfelelő elemek a rendszerben jelöléssel Quartus II.
Például a logikai elem „ÉS” Ki kell választani a primitívek / logikai könyvtárban. Miután elhelyezte az alkatrészeket az áramkört, hogy helyezze a bemeneti (input) és kimeneti (output) csapok, amelyek primitívek / pin mappát. Vegyület komponensek a következők: mozgassa a kurzort az egyik két áramköri pontot lehet csatlakoztatni, nyomjuk meg a bal egérgombbal, és oldja azt, keverjük a kurzort a második csatlakoztatott pontok. Ezután kell átnevezni a bemeneti és kimeneti csatlakozók. Ehhez kattintson duplán a bal egérgombbal a kapcsolattartó nevét és szerkeszteni. Az eredmény az áramkör a 4. ábrán látható.
4. ábra - program átnevezés után be- és kimenetek
1. táblázat - Orosz jelöléseket elemek és jelölést Quartus II.
2.2.3 Projekt összeállítása
Mielőtt összeállításához megteszi a típusát, a kristály. Ehhez válassza ki az elemet Device ... a Feladatok menüben. A megjelenő ablakban a sorban Family Válasszon ki egy Cyclon. és a rendelkezésre álló eszközök mezőben válassza ki az adott készülék EP1C3T144C8. Az OK gombra kattintva erősítse meg a választást a kristály. Ahhoz, hogy indítsa el a fordítási folyamatot, válassza a Start menü összeállítása feldolgozása. Megerősítette a folytatása a jelenlegi fájlt, és elvárják, hogy a fordítás befejezésére. Végén az összeállítás ablak a következő üzenettel: az eredmények összeállításának és a hibák száma és a figyelmeztetéseket.
2.2.4 Csatlakozás a külső áramkör terminálok FPGA
Összeállítása után a projekt készült, csatlakoztassa a bemeneti és kimeneti csatlakozók a külső tüskéit FPGA. Ehhez válassza ki a Feladatok / Pins. Az eredmény ablak jelenik meg, az 5. ábrán látható.
5. ábra - Az ablak áramkör csatlakozik a külső terminálok
A Csomópont neve oszlop nevek található be- és kimenetek az áramkör. Mert a kapcsolatot a terminálok FPGA, dupla „kattintás” a megfelelő elemre a hely és az oszlop válasszuk pin, amelyhez csatlakozni a bemeneti (output) áramkör. Akkor is csak mozgatni a megfelelő nevet (például X1) a kimeneti ábrán látható FPGA. Csatlakoztatása után az összes terminál kell újra összeállítja a projekt. Ennek eredményeként, a szükséges áramkör válik, mint a 6. ábrán látható.
6. ábra - reakcióvázlat csatlakoztatása után a külső terminálok
2.2.5 betöltése egy konfigurációs fájlt az FPGA
Ennek eredményeként a projekt összeállított Quartus környezetben kialakított FPGA konfigurációs fájl kiterjesztése * .sof. Írni a konfigurációs fájlt a memória az FPGA USB porton keresztül a személyi számítógép szükséges átalakítani a fájlformátumot a kiterjesztése * .rbf. Használhatja a menü parancs FileConvert programozás fájlok. A megjelenő ablakban (7. ábra) a részben Output programozási fájlokat, válassza ki a típus nyers bináris fájl file (* .rbf), és adja meg az útvonalat, hogy a helyét a kimeneti fájlt.
7. ábra - Ablak Convert programozás Files
A bemeneti fájlok átalakítására, nyomja meg az Add File gombra, és a megnyíló menüben válassza ki az utat, hogy a forrás fájl kiterjesztése * .sof. Ezután kattintson generálása gombra. Foglalható létre a projekt, hogy a fájl * .rbf automatikusan kialakul a fordítás során. Ehhez a Beállítások lapon a Feladat menüben, nyomja meg Devise pin lehetőségek. Továbbá, a részben programozás fájlt kell létrehozni a kullancs nyers bináris fájl (* .rbf). Download file * .rbf az FPGA végezzük egy külön program - rakodó (l2flash.exe). A program elindítása után ablak, a kép a 8. ábrán.
8. ábra - Ablak l2flash.exe rakodó
Ebben az ablakban adja meg az útvonalat, hogy a konfigurációs fájlban, és nyomjon meg egy gombot a program. Ennek eredményeként, a programozás FPGA történni. Akkor elkezdi tanulmányozni rendszereket.
3 Leírás Az állvány
Minden laboratóriumi munkát végeznek a stand, amelynek alapja FPGA család Cyclon EP1C3T144C8. Sematikus ábrája az állványt, lásd a függelékben. Állvány csatlakozik a számítógéphez USB porton keresztül. Származtatása FPGA (D5) csatlakoztatott LED 8 (VD1-VD8), amelyeket fel lehet használni, mint mutatók a logikai szintek különböző pontjain az áramkörben. A két 7-szegmenses kijelzők (D6) jelölik a számjegyek 0-tól 9-D4.1 és D4.2 sejteket összegyűjtöttük órajelgenerátor frekvenciája 6 MHz-es stabilizált kristály oszcillátor ZQ2. Element S1 egy gomb, alkotó két logikai szintek (0 és 1). 8 kapcsoló SB1-SB8 célja az is, hogy létrehozzák a logikai szintek bemeneteihez a FPGA. VD9-VD16 LED jelzésre az állam a kapcsolók. Integrált áramkörök D2 és D3 - stabilizátorok PLD tápfeszültség. Következtetések konfigurálja a FPGA csatlakoztatható a csatlakozóhoz (X1) USB portjához a D1 áramkört.
4. Készletek dolgozni
4.1 használata Quartus II rendszer összegyűjtéséhez kutatási áramkör NAND kapu „és” (9. ábra).
9. ábra - Tanulmány design elem „ÉS”
Ahhoz, hogy összeállítsa a vizsgált rendszerek meg kell nézni a kapcsolási rajz a megfelelő kapcsolók és LED-ek a FPGA. A állvány rendszer azt mutatja, hogy a kapcsolók SB7 és SB8 csatlakozókra van vezetve 55. és 56., valamint a következtetést VD1 LED 128 FPGA. Így, a tanulmány tervezése, létrehozott Quartus II rendszer jelenik meg, mint a 6. ábrán bemutatott letöltés után a konfigurációs fájlt a FPGA logikai elem, hogy végezzen vizsgálatot. Ehhez keresztül SB7 és SB8 kapcsolók egymás meghatározza a lehetséges kombinációk logikai szinten a bemenetek „I”. Ebben az esetben minden egyes alkalommal, amikor a vezérlő logika szintjén a kimeneti elem „ÉS”. Ha a LED világít VD1 - egy logikai egység, vagy - egy logikai nulla. A felmérés szerint a teljes 4.1.
4.1 táblázat - igazság táblázat logikai elemmel