PROGRAMOZHATÓ LOGIKAI ESZKÖZÖK. Elıadó: Dr. Oniga István Egytemi docens

PROGRAMOZHATÓ LOGIKAI ESZKÖZÖK

Elıadó: Dr. Oniga István Egytemi docens

A tárgy weboldala •

http://irh.inf.unideb.hu/user/onigai/PLE/programozhato_logika.html

Programozható logikai eszközök

Adminisztratív információk • • • • • • • • •

Tárgy: Programozható logikai eszközök Oktató: Dr. Oniga István ([email protected]) Kurzuskód: TFBE1607-E Félév: 1 Típus: Elıadás/Gyakorlat Óraszám/hét: 2+2 Kredit: 3+1 Státusz: Normál Elıfeltételek: TFBE1210 Digitalis technika 2


Az előadás célja • • • • • •

A digitális tervezés alapfogalmainak megismerése A legelterjedtebb FPGA családok belsı felépítésének megismerése Hardverleíró (HDL) nyelvek megismerése Megismerni az eszköz programozási tulajdonságait. A Xilinx fejlesztıi környezet megismerése Digitális áramkörök tervezése, fejlesztése Spartan-3E FPGA fejlesztıpaneleken


Tárgyleírás 1. Adminisztráció. Alapfogalmak 2. Egyszerő programozható logikai áramkörök (SPLD): PAL, PLA, GAL, PROM áramkörök 3. Konfigurálható makrocellás PLD-k: CPLD, FPGA áramkörök 4. Digitális rendszerek számítógépes tervezése. Programozható logikai áramkörök fejlesztırendszerei. 5. Digitális terv elkészítése. A tervezés lépései a feladat meghatározásától, a teljes digitális rendszer megvalósításáig. 6. Rajz, illetve hardver leíró nyelv (HDL) alapú tervezés. A hardver programozás fogalma . 7. Kombinációs és szekvenciális áramkörök rajz alapú tervezése Programozható logikai eszközök

Tárgyleírás 8. Hardver leíró nyelvek (VHDL, Verilog) alapjai. Egy rendszer leírásmódjai HDL-ben. 9. A Verilog nyelv alapelemei, egyszerő áramkörök modellezése 10. A ’testbench’ fogalma, prototípus tesztelés 11. Számlálók, regiszterek. 12. Állapotautomaták FPGA-val 13. Tervezési példák HDL nyelven 14. ZH


Laborgyakorlat 1. Adminisztráció, bevezetık • Gyakorlati tudnivalók, balesetvédelem • Jegyzetanyagok, Segédeszközök, 2. Ismerkedés az ISE fejlesztırendszerrel és a BASYS 2 kártyával 3. Elsı projekt (Rajz) – egyszerő logikai kapuk. Második projekt (Verilog) – egyszerő logikai kapuk 4. Komparátor. Multiplexer 5. Fél összeadó. Teljes összeadó 6. Kódolok, dekódolok. 7. Számlálók Programozható logikai eszközök

Laborgyakorlat 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

4 digites hétszegmenses kijelzı meghajtása Pontmátrix kijelzı Másodpercszámláló (4 digites). Digitális óra Jelzılámpa 1. Jelzılámpa 2 (másodperc számlálóval) Stopwatch (IPcore használata, DCM használata) Memóriák PWM Értékelés (4 óra)


Vizsgáztatási módszer

Megajánlott jegy a ZH + gyakorlatok eredménye alapján Vizsga: írásbeli Osztályozás: • Gyakorlati feladatok, 50% • Kollokvium, 50%


Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom •

• • • • •

Thomas L. Floyd, Digital Fundamentals,ISBN-10: 0132359235 Programable Logic Handbook: PLD, CPLDs and FPGAs - Ashok K. Sharma, 2000; Mark Zwolinski,Digital System Design With VHDL, 2nd Edition, ISBN 0-13-039985-X John F. Wakerly: Digital Design, Prentice Hall, 2001, ISBN 0-13-089896-1 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.


Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom •

•

•

Pong P. Chu, FPGA Prototyping By Verilog Examples: Xilinx Spartan-3 Version, ISBN: 978-0-470-18532-2 Pong P. Chu, FPGA Prototyping by VHDL Examples: Xilinx Spartan-3 Version, ISBN: 9780-470-18531-5 Clive Maxfield, The Design Warrior's Guide to FPGAs. Devices, Tools and Flows, ISBN: 0750676043 Steve Kilts, Advanced FPGA Design: Architecture, Implementation, and Optimization, ISBN: 978-0-470-05437-6


Hivatkozások [1] A Xilinx cég honlapja http://www.xilinx.com [2] Az Altera cég honlapja: http://www.altera.com [3] A LOGSYSY eszköz honlapja http://logsys.mit.bme.hu [4] A Xilinx tervezıeszközei http://www.xilinx.com/products/design_resources/design_tool/index.htm [5] A Xilinx ISETM WebPACKTM csomagja http://www.xilinx.com/ise/logic_design_prod/webpack.htm [6] A Xilinx ISETM WebPACKTM telepítése http://www.inf.unideb.hu/~jvegh/edu/hw/xilinx/XilinxISEWebPACKtelepites.pdf

[7] Regisztrációs szám az installáláshoz http://www.inf.unideb.hu/~jvegh/edu/hw/xilinx/RegID.txt [8] A Xilinx WebPACKTM Quick Start Manual http://www.inf.unideb.hu/~jvegh/edu/hw/xilinx/qst.pdf [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 [12] http://www.vhdl-online.de/tutorial/ [13] http://www.asic-world.com/verilog/veritut.html


Hivatkozások [1] A Xilinx cég honlapja http://www.xilinx.com [2] Az Altera cég honlapja: http://www.altera.com [3] A LOGSYSY eszköz honlapja http://logsys.mit.bme.hu [4] A Xilinx tervezıeszközei http://www.xilinx.com/products/design_resources/design_tool/index.htm [5] A Xilinx ISETM WebPACKTM csomagja http://www.xilinx.com/ise/logic_design_prod/webpack.htm [6] A Xilinx ISETM WebPACKTM telepítése http://www.inf.unideb.hu/~jvegh/edu/hw/xilinx/XilinxISEWebPACKtelepites.pdf

[7] Regisztrációs szám az installáláshoz http://www.inf.unideb.hu/~jvegh/edu/hw/xilinx/RegID.txt [8] A Xilinx WebPACKTM Quick Start Manual http://www.inf.unideb.hu/~jvegh/edu/hw/xilinx/qst.pdf [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 [12] http://www.vhdl-online.de/tutorial/ [13] http://www.asic-world.com/verilog/veritut.html



Programmable Routing

16 Programozható logikai eszközök

Az ISE fejlesztőrendszer •

Xilinx ISE - Integrated Software Environment – integrált szoftverkörnyezet –

•

a Xilinx cég FPGA-ihoz és CPLD-ihez kifejlesztett szoftver.

ISE WebPack - ISE rendszer egyszerőbb, 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 letölthetı.


Xilinx ISE bemutatása

Sources window (források)

Munka ablak (editor)

Process window (feldolgozások ) Console (üzenet ablak) Programozható logikai eszközök

A Digilent Basys 2 rendszer •

•

BASYS 2 - Spartan-3E FPGA kártya

ADEPT SUITE - grafikus felhasználói felület


PROGRAMOZHATÓ LOGIKAI ESZKÖZÖK. Elıadó: Dr. Oniga István Egytemi docens

Recommend Documents