- •Аннотация
- •1.2. Программные модули
- •2.1. Способы описания проектов бис.
- •Техническое задание
- •2.2. Подготовка описания тестовых воздействий для моделирования работы бис.
- •2.3. Этапы отладки проекта плис
- •3.1. Графический ввод и редактирование схемы
- •3.2 Ввод и редактирование тестов
- •3.3. Программа моделирование
- •3.4 Программатор плис.
- •4. Проектирование плис в базисе примитивов.
- •4.1. Мультиплексор Мультиплексор представляют собой логическую схему,имеющуюnсигнальных входов,mвходов адреса и один выходQ.
- •4.2. Шифратор Шифратор представляют собой логическую схему, имеющую nвходов иmвыходов
- •4.3. Демультиплексор Демультиплексор представляют собой логическую схему, имеющую один информационный вход, mвходов адреса иnвыходов.
- •Обычно выполняется соотношение
- •4.5. Сумматоры
- •Выходами одноразрядного сумматора являются выход суммы текущего разряда (s) и выход переноса в следующий разряд (p).
- •4.6. Вычитатели
- •Выходами одноразрядного вычитателя являются выход разности текущего разряда (r) и выход заёма в старшем разряде (z).
- •4.7. Асинхронные счетчики.
- •4.8. Синхронные счетчики
- •4.9. Последовательные сумматоры и вычитатели.
- •4.10. Дешифратор Дешифратор представляют собой логическую схему, имеющую nвходов иmвыходов
- •5. Проектирование плис с использованием lpm модулей
- •5.1 Lpm модуль счетчика
- •5.2 Lpm модуль сдвигового регистра.
- •5.3 Lpm модуль пзу.
- •6. Описание работы схем на поведенческом языке ahdl.
- •6.1. Введение в язык ahdl
- •В языке ahdl допускается числа следующих типов.
- •Выражения
- •6.2. Структура текстового описания бис на языке ahdl
- •6.3. Основные элементы языка.
- •6.3.1 Булевы уравнения, группы.
- •In0, in21, in3 : input;
- •In_f, in_s, in_t : input;
- •If in_f then
- •In[2..0] : input;
- •6.3.3 Проектирование на языке ahdl с помощью таблиц истинности.
- •In[2..0] : input;
- •6.3.4 Операторы If Generate, For Generate
- •Else generate
- •Variable
- •6.3.5. Проектирование на языке ahdl с использованием примитивов.
- •Оператор непосредственного обращения к примитиву имеет следующий вид:
- •Variable
- •7.5. Сумматоры
- •Subdesign suma
- •Variable
- •7.6. Вычитатели
- •Variable
- •7.7. Шинные формирователи
- •Subdesign shina
- •Variable
- •7.8. Счетчики
- •Variable
- •7.9. Дешифраторы
- •7.10. Компараторы
3.3. Программа моделирование
После того как значения всех входных воздействий заданы, выполняется моделирование проекта. Для этого необходимо запустить симулятор САПР MAXPLUS II при помощи команды Simulator меню MAX+PLUS II или нажав соответствую кнопку на панели инструментов (экран монитора с временными диаграммами). После того как откроется окно симулятора (рис. 3.3.1) необходимо запустить процесс моделирования нажав кнопку Start.
Рисунок 3.3.1 окно симулятора САПР MAX+PLUS II
После окончания процедуры моделирования появляется окно, в котором выдаётся краткая справка о результатах моделирования. Пример окна справки представлен на рис 3.3.2.
Рис 3.3.2. Окно справки моделирования.
После завершения процесса симуляции MAX+PLUSII выдаст сообщение об успешном (либо неуспешном) завершении работы и список возникших сообщений (если они возникнут) в окне Обработчика Сообщений. Для перехода к анализу диагностических сообщений необходимо нажать кнопку ОК (рис. 3.3.2).
В результате проведения логического моделирования будут рассчитаны ответные реакции БИС. Для того, чтобы перейти к анализу результатов моделирования и посмотреть ответные реакции необходимо открыть файл симулятора SCF (Simulator Channel File), нажав кнопку «Open SCF» в диалоговом окне симулятора. Теперь виден результат моделирования выходных узлов.
Программа моделирования MAX+PLUSII позволяет вести моделирование в режиме сравнения эталонных и вычисленных ответных реакций схемы, выдавая все найденные расхождения. Для включения этого режима нужно активизировать режим «Check Outputs» в диалоговом окне симулятора (рис 3.3.1).
Задание эталонных ответных реакций это самый надёжный способ быстро убедиться, что схема работает правильно (достаточно посмотреть, что нет расхождений в окне справки по результатам моделирования.)
3.4 Программатор плис.
Завершающим этапом проектирования ПЛИС является программирование и загрузка в процессе которой информация о карте памяти физически переписывается в ПЛИС или конфигурационное ПЗУ.
Для выполнения процедуры программирования необходимо в меню MAX+PLUSII нажать кнопку «Programmer» или нажать на панели инструментов соответствующую кнопку (коробок с кабелем).
После этого открывается диалоговое окно программатора (рис. 3.4.1.) в котором можно выполнить следующие операции по программированию ПЛИС:
загрузка
контрольное чтение
функциональный контроль
проверка чистой ПЛИС (используя векторы, созданные для моделирования)
проверка контрольной суммы карты памяти
запись бита защиты информации от считывания.
Рис. 3.4.1. Диалоговое окно программатора.
Для записи информации в ПЛИС или конфигурационное ПЗУ необходимо устройство, например Byte Bluster(MV), который подключается к LPM порту компьютера и позволяет вести запись информации через стандартный JTAG интерфейс.
4. Проектирование плис в базисе примитивов.
4.1. Мультиплексор Мультиплексор представляют собой логическую схему,имеющуюnсигнальных входов,mвходов адреса и один выходQ.
MUX
D1
D2
. . .
Dn
Q
К1
К2
. . .
Кm
Обычно выполняется соотношение
n=2m
Алгоритм работы мультиплексора достаточно прост: На выход Q передается значение сигнала с входа, номер которого определяется адресом. Например, для восьмивходового мультиплексора если входной адрес равен пяти (К1=1, К2=0, К3=1) то Q=D5.
Наиболее просто мультиплексоры реализуются по пирамидальной схеме, при которой мультиплексоры большой размерности строятся из стандартного «кирпичика» - мультиплексора 21. Схема такого элементарного мультиплексора приведена на рисунке 4.1.1.
Рис 4.1.1. Мультиплексор 21.
Используя модуль мультиплексора 21 можно набирать схемы большой размерности. Пример построения мультиплексора 81 приведен на рисунке 4.2
Рис. 4.1.2. Схема мультиплексора 41.
При моделировании работы мультиплексора нужно убедиться, что сигнал на выход проходит с нужного входа. Пример временной диаграммы, демонстрирующей такую работу, приведен на рис 4.1.3
Рис 4.1.3. Временная диаграмма работы мультиплексора.