Mikrosystemy cyfrowe - Uniwersytet Zielonogórski

Mikrosystemy Cyfrowe
Uniwersytet Zielonogórski
Wydział Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji
Instytut Informatyki i Elektroniki
Zakład InŜynierii Komputerowej
przygotował: dr inŜ. Remigiusz Wiśniewski
ĆWICZENIE 6
Implementacja układów kombinacyjnych w strukturach FPGA
ZAGADNIENIA
• Układy logiczne.
• Języki opisu sprzętu: Verilog, VHDL.
• Synteza logiczna i implementacja układu cyfrowego.
• Układy FPGA.
CEL ĆWICZENIA
• Zapoznanie ze sposobami realizacji układów cyfrowych z wykorzystaniem:
języków opisu sprzętu,
oprogramowania CAD,
układów FPGA.
ZADANIA
Zad. 1. Wykorzystując języki opisu sprzętu (Verilog lub VHDL), zaprojektuj i przeprowadź symulację sumatora
4 bitowego. Układ powinien mieć 2 wejścia 4-bitowe (A oraz B) i jedno 4-bitowe wyjście Y. Po weryfikacji,
przeprowadź syntezę oraz implementację układu z wykorzystaniem systemu DigiLab opartego o układ
Spartan2E firmy Xilinx - XC2S200-PQ208. Wejścia A oraz B przypisz do przełączników SW1-SW8, natomiast
wyjście Y zilustruj poprzez diody LD1-LD4.
Sposób realizacji zadania z wykorzystaniem narzędzia Xilinx ISE 9.1i.
1.
Utwórz nowy projekt. W zakładce Device Properties ustaw parametry dla układu Spartan2E, natomiast w
zakładce Add Exiting Sources wskaŜ utworzony plik Sumatora:
2.
W oknie Sources wybierz moduł Sumatora:
http://www.uz.zgora.pl/~rwisniew/
Mikrosystemy Cyfrowe
Uniwersytet Zielonogórski
Wydział Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji
Instytut Informatyki i Elektroniki
Zakład InŜynierii Komputerowej
przygotował: dr inŜ. Remigiusz Wiśniewski
3.
W dolnym oknie Processes rozwiń drzewo User Constraints, a następnie kliknij dwa razy na opcji Edit
Constraints (Text). Następnie przypisz następujące powiązania pomiędzy wejściami i wyjściami
projektowanego układu Sumatora, a wejściami i wyjściami matrycy FPGA:
4.
W oknie Processes kliknij dwa razy na opcji Synthesize-XST. Spowoduje to uruchomienie syntezy logicznej
dla modułu Sumatora. Następnie wybierz opcję View Design Summary i określ liczbę wykorzystanych
bloków logicznych, elementów Slice oraz elementów LUT.
5.
W oknie Processes kliknij dwa razy na opcji Implement Design. Spowoduje to uruchomienie logicznej
implementacji modułu Sumatora. Określ liczbę wykorzystanych bloków logicznych, elementów Slice oraz
elementów LUT i porównaj do wyników uzyskanych po syntezie układu.
6.
W oknie Processes rozwiń drzewo Generate Programming File i wybierz Configure Device (iMPACT).
Spowoduje to uruchomienie logicznej implementacji dla modułu Sumatora. Określ liczbę wykorzystanych
bloków logicznych, elementów Slice oraz elementów LUT i porównaj do wyników uzyskanych po syntezie
układu.
http://www.uz.zgora.pl/~rwisniew/
Mikrosystemy Cyfrowe
Uniwersytet Zielonogórski
Wydział Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji
Instytut Informatyki i Elektroniki
Zakład InŜynierii Komputerowej
przygotował: dr inŜ. Remigiusz Wiśniewski
7.
W oknie Assign New Configuration File wybierz układ Sumatora (sumator.bit). Następnie prawym
przyciskiem myszki kliknij na ikonie układu i wybierz opcję Program… Spowoduje to przesłanie
strumienia danych do matrycy FPGA i zaprogramowanie układu.
http://www.uz.zgora.pl/~rwisniew/