Федеральное агентство по образованию

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет «ЛЭТИ»

Кафедра ВТ

Реферат № 1

по дисциплине

«Микропроцессорные системы»

на тему

«Структура базовой микропроцессорной системы»

Выполнил:

Группа:

Санкт-Петербург

2013

Оглавление

Оглавление 2

Хilinx 3

Итог 14

ПЛИС – программируемая логическая интегральная схема. Логика работы схемы задается путем программирования.

Существует несколько основных производителей таких микросхем, например Altera, Actel, Xilinx. Каждая фирма старается выпустить собственные системы для проектирования и программирования. Ниже, мы рассмотрим некоторые из них.

Хilinx

Американская компания, которая является разработчиком и производителем таких микросхем. Для проектирования (САПР) данных микросхем используется основной пакет Xilinx ISE.

Рассмотрим создание проекта в Xilinx ISE.

После установки программного продукта на компьютере, мы получим ярлыки запуска программы. Запускаем Xilinx ISE, через непродолжительное время на экране компьютера мы увидим стартовое окно Project Navigator с пустым проектом.

Через меню File выбираем New Project. Вводим имя нового проекта, рабочую область и описание.

В указанной рабочей области будут созданы служебные папки для проекта. На следующих шагах мы должны выбрать тип ПЛИС, язык описания внутрисхемных решений и т.д. Все свойства проекта можно изменить в дальнейшем.

Дальше нам требуется создать принципиальную схему ПЛИС. Ее можно создать в графическом редакторе или описать на языке Verilog или VHDL. Рассмотрим вариант графического редактора.

Для этого требуется вызвать мастера создания нового источника.

Перед нами автоматически откроется схематический редактор принципиальных схем. Ее интерфейс напоминает большинство программ такого типа – панели стандартных элементов, создание цепей, линий и т.д. Т.к. интерфейс прост, то разобраться в ней будет не сложно.

В данном пакете есть Core generator, который позволяет вставлять готовые блоки логики.

После создания всех элементов и связей, настройки входов можно выполнить проверку работоспособности – симуляцию.

В среде разработки присутствует редактор языка VHDL, который также проверяет код на наличие ошибок.

Quartus II (Altera)

Один из крупнейших разработчиков программируемых логических интегральных схем. Год основания 1983. Компания выпускает программируемые микросхемы, а также программы для проектирования и программирования.

Quartus II является средой для программирования, компиляции и симуляции проектов.

После установки и запуска программного продукты мы увидим следующее:

Это рабочая среда программы. На первый взгляд интерфейс выглядит несколько сложно, но со временем станет понятно, что это удобно и логично.

Создание проекта мало чем отличается от других программ для проектирования – меню File -> New Project.

Нам требуется задать имя проекта и рабочую папку.

Далее идут «стандартные» шаги с настройкой типа микросхемы. Данный шаг можно пропустить т.к. среда позволяет это сделать в любой момент.

При создании описания нашего устройства мы будем использовать графический редактор, как в случае с Xilinx.

Создаем Design File -> Block Diagram\Schematic File. Дальше на рабочем поле кликаем правой кнопкой мыши и вставляем новый графический элемент.

Из библиотеки стандартных элементов можно выбрать требуемый нам элемент. На примере ниже это 3х входовый элемент И-НЕ.

Нарисовать провода можно используя инструмент Orthogonal Node Tool. Тут все просто и логично.

После соединения всех элементов и добавления входов и выходом, можно провести компиляцию и проверку работоспособности – симуляцию.

Libero (Actel)

Американская компания, которая является массовым производителем ПЛИС. В 2010 году была куплена Microsemi Corporation. Год основания 1960. Среда разработки представлена пакетом «Libero IDE».

Бесплатная версия доступна для скачивания с оф.сайта, она объединяет новейшие средства для создания дизайна в графическом и текстовом редакторах, его оптимизации, физической реализации, тестирования и программирования ПЛИС.

Скачивание и установка пакета не представляет особых проблем. После установки и запуска программы мы получаем основное окно

Слева поле иерархии проекта и список файлов, которые входят в наш проект.

В центре сверху находится интерактивная среда разработки. Под ней окно отчетов при работе.

Справа есть каталог шаблонов, макросов и т.д.

Основная рабочая область программы это окно интерактивной среды разработки. В нем имеется доступ ко всем программным средствам для полноценной разработки цифровых устройств.

Наличие Каталога облегчает создание программного кода т.к. он поддерживает генерацию этого кода. В каталог можно добавить собственные модули.

Окно иерархии обеспечивает гибкое управление файлами, которые входят в состав проекта.

Снова попробуем пройти путь создания нового проекта. Начало ничем не отличается от других программ – меню «Project» и «New Project». Запускается мастер нового проекта.

Вводим имя проекта и рабочую папку.

Далее последует выбор типа микросхемы, настройки средств разработки и добавление своих файлов в проект.

По окончании работы мастера мы получим отчет о спецификации нашего проекта.

По старой традиции будем рисовать в графическом редакторе SmartDesign. Рабочая область SmartDesign мало чем отличается от других подобных продуктов – панели графических элементов, которые можно вставлять в схему, а также изменение свойств/настройка самих элементов.

Подключение элементов друг к другу (подключение проводов) происходит через контентное меню объекта (правая кнопка мышки) – пункт Connect.

Дальше требуется выполнить компиляцию проекта и назначит ввод/вывод ПЛИС. Последним этап ом является проверка работоспособности нашей схемы – симуляция.

Итог

Выше мы рассмотрели программные продукты основных производителей программируемых микросхем. Из обзора видно, что они очень похожи друг на друга. В них присутствуют панели инструментов, контентные меню объектов, мастера настроек. Существующие различия касаются отдельных моментов в работе, но они незначительные и разобраться в этом будет не сложно. Наличие в глобальной сети Интернет подробного описания на русском языке также поможет быстро освоить материал.