- •Методические указания
- •«Автоматизация проектирования микропроцессорных систем»
- •Введение
- •1 Вопросы для самостоятельной подготовки
- •Webpack ise - средство проектирования цифровых устройств
- •2.1 Начало работы с системой
- •1 Инструментальная панель («Toolbar»): 2 окно описания проекта («Source window»): 3 окно процессов («Process window»): 4 рабочий стол (« Workspace»): о окно отчётов («Transcript window»)
- •2.2 Создание нового проекта
- •2.3 Создание описания устройства
- •2.4 Тестовые модули и функциональное моделирование
- •2.5 Использование временных ограничений
- •2.6 Реализация устройства на базе плис
- •2.7 Переразмещение проекта и проверка соответствия выводов
- •2.8 Проверка проекта способом временного моделирования
- •Убедиться, что в выпадающем списке выбран пункт «Automatically connect to a cable and identify Boundary-Scan chain».
- •3 Цифровая схемотехника в системах на кристалле
- •Особенности реализации устройств с памятью
- •Особенности реализации подсистем реального времени
- •Проектирование простейших схем омбинационной логики
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчёта
- •Контрольные вопросы
- •Проектирование устройства по заданной передаточной функции
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчёта
- •Контрольные вопросы
- •Проектирование подсистемы реального времени
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчёта
- •Контрольные вопросы
- •Проектирование контроллера последовательного порта
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчёта
- •Контрольные вопросы
- •Проектирование арифметико-логического устройства
- •Содержание отчёта
- •Контрольные вопросы
- •Проектирование подсистемы памяти
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчёта
- •Контрольные вопросы
Содержание отчёта
Название и цель лабораторной работы.
Индивидуальное задание.
VHDL-описание подсистемы реального времени, составленное по индивидуальному заданию.
Набор тестовых воздействий и временные диаграммы работы устройства в режиме функционального моделирования.
Набор тестовых воздействий и временные диаграммы работы устройства в режиме временного моделирования.
Схема размещения устройства на кристалле.
Отчёт об использовании аппаратных ресурсов ПЛИС.
Заключение по лабораторной работе.
Контрольные вопросы
1 Какие ресурсы ПЛИС используются при реализации подсистем реального времени?
Что общего в принципах функционирования таймеров, счётчиков и делителей частоты? В чем отличия между ними?
Какими особенностями обладают системы реального времени?
Какие факторы влияют на появление и величину дополнительных задержек при реализации подсистем реального времени на базе ПЛИС?
Какие преимущества предоставляет блок DCM при проектировании подсистем реального времени?
Лабораторная работа №4
Проектирование контроллера последовательного порта
Цель работы. Получить практические навыки в проектировании интерфейсных модулей устройств, реализуемых на базе ПЛИС.
Порядок выполнения работы
Ознакомиться с требованиями методических указаний по выполнению лабораторной работы.
Изучить принципы реализации последовательных интерфейсов передачи данных.
Для успешного выполнения этого пункта необходимо воспользоваться сведениями, полученными при изучении дисциплин «Микропроцессорные средства управляющих систем» и «Микропроцессорные информационно-управляющие системы».
Изучить способы настройки блоков ввода-вывода ПЛИС.
Обратите внимание на то, что для различных семейств ПЛИС реализованы различные наборы стандартов ввода-вывода. Особое внимание уделите стандарту, указанному в индивидуальном задании.
Согласно индивидуальному заданию составить ШЛ-описание приёмника и передатчика последовательного порта с заданным стандартом.
Постарайтесь максимально полно реализовать стандарт последовательного порта, приведённый в индивидуальном задании. Минимальная реализации включает линии ТХ и RX. Обратите внимание на то, что полный стандарт последовательного порта зачастую включает кроме них и набор дополнительных служебных линий.
Создать набор тестовых воздействий и проверить правильность работы проектируемого устройства при помощи функционального моделирования.
Выполнить размещение на кристалле ПЛИС и оценить потребность в аппаратных ресурсах для реализации проектируемого устройства.
Выполнить временное моделирование реализованного устройства.
На основании результатов временного моделирования постарайтесь оценить разницу между фактической скоростью обмена, реализуемой спроектированным устройством, и стандартной скоростью работы последовательного порта.
Сделать заключение по лабораторной работе.
Заключение по лабораторной работе должно содержать аргументированные выводы о преимуществах, предоставляемых ПЛИС для реализации последовательных интерфейсов по сравнению с другой аппаратной базой.
