prototÍpuskÉszÍtÉs verilog …irh.inf.unideb.hu/user/onigai/pvn/pvn_1.pdf... digital design...
TRANSCRIPT
PROTOTÍPUSKÉSZÍTÉS VERILOG NYELVENVERILOG NYELVEN
Előadó: Dr. Oniga István
A tárgy weboldalaA tárgy weboldala• http://irh.inf.unideb.hu/user/onigai/PVN/verilog.html
Prototípuskészítés Verilog nyelven
Adminisztratív információkAdminisztratív információk
• Tárgy: Prototípuskészítés Verilog nyelven Okt tó D O i I t á ( i i t @i f id b h )• Oktató: Dr. Oniga István ([email protected])
• Kurzuskód: INMV811EFélé 2• Félév: 2
• Típus: Előadás/Gyakorlat Ó• Óraszám/hét: 2+2
• Kredit: 6• Státusz: Normál • Előfeltételek: ?
Prototípuskészítés Verilog nyelven
Az előadás célja
A di itáli t é l f l i k i é• A digitális tervezés alapfogalmainak megismerése• A legelterjedtebb FPGA családok belső felépítésének megismerése
H d l í ó (HDL) l k i é• Hardverleíró (HDL) nyelvek megismerése• Megismerni az eszköz programozási tulajdonságait. • A Xilinx fejlesztői környezet megismerése• Egyszerű elektronikus eszközök modellezésének elsajátítása
Prototípuskészítés Verilog nyelven
Az előadás időbeosztásaAz előadás időbeosztása
Ad i i á ió Al f l k • Adminisztráció. Alapfogalmak • Az FPGA eszközök rövid áttekintése
A hardver programozás fogalma HDL nyelvek • A hardver programozás fogalma, HDL nyelvek • A Verilog nyelv alapelemei, egyszerű áramkörök modellezése • A ’testbench’ fogalma, prototípus tesztelésg , p p• RTL- szintű kombinációs áramkörök• Szekvenciális áramkörök • A HDL további nyelvi elemei• Számlálók, regiszterek
Állapotautomaták FPGA val • Állapotautomaták FPGA-val • Tervezési példák HDL nyelven
Prototípuskészítés Verilog nyelven
Gyakorlat (1)Gyakorlat (1)• Ismerkedés az ISE fejlesztőrendszerrel és a LOGSYS j
kártyával• Első projekt (Rajz) – egyszerű logikai kapuk. Második Első projekt (Rajz) egyszerű logikai kapuk. Második
projekt (Verilog) – egyszerű logikai kapukKomparátor Multiplexer• Komparátor. Multiplexer
• Fél összeadó. Teljes összeadó• Kódolok, dekódolok.
– 4 digites hétszegmenses kijelző meghajtása– Pontmátrix kijelző
• Számláló (Verilog)
Prototípuskészítés Verilog nyelven
( g)
Gyakorlat (2)• Másodpercszámláló (4 digites)
Digitális óra• Digitális óra• Jelzőlámpa 1. Jelzőlámpa 2 (másodperc számlálóval)
Stopwatch (IPcore használata DCM használata)• Stopwatch (IPcore használata, DCM használata)• Memóriák
UART• UART• VGA kontroller
Értékelés• Értékelés
Prototípuskészítés Verilog nyelven
Vizsgáztatási módszer
Osztályozás:Osztályozás:• Gyakorlati feladatok, 50%
Kollokvium 50%• Kollokvium, 50%
Vizsga: írásbeliVizsga: írásbeli
Prototípuskészítés Verilog nyelven
Jegyzet tankönyv felhasználható irodalomJegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
• Richard E. Haskell, Darrin M. Hanna, Digital Design using Digilent FPGA Boards -Verilog/Active-HDL Edition, LBE Books, 2009.Richard E. Haskell, Darrin M. Hanna, Learning by Example Using Verilog - Advanced , , g y p g gDigital Design with a Nexys-2 FPGA Board, LBE Books, 2009.
• Pong P. Chu, FPGA Prototyping By Verilog Examples: Xilinx Spartan-3 Version.P P Ch FPGA P t t i b VHDL E l Xili S t 3 V i• Pong P. Chu, FPGA Prototyping by VHDL Examples: Xilinx Spartan-3 Version.
• Clive Maxfield, The Design Warrior's Guide to FPGAs. Devices, Tools and Flows.Steve Kilts, Advanced FPGA Design: Architecture, Implementation, and Optimization, , g , p , p ,
Prototípuskészítés Verilog nyelven
Jegyzet tankönyv felhasználható irodalomJegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom• Thomas L. Floyd, Digital Fundamentals, 10-th edition, Pearson Prentice Hall, 2009.• Programable Logic Handbook: PLD, CPLDs and FPGAs - Ashok K. Sharma, 2000;• Mark Zwolinski,Digital System Design With VHDL, 2nd Edition.• John F. Wakerly: Digital Design, Prentice Hall, 2001.• Logic and Computer Design Fundamentals - M. Morris Mano; Charles R. Kime, editia 2,
Prentice Hall 1997;• Prentice Hall, 1997;• Digital Design principles and Computer Arhitecture - Edward Karalis, Prentice Hall, 1999.
Prototípuskészítés Verilog nyelven
Hivatkozások[1] A Xilinx cég honlapja http://www.xilinx.com[2] A Xilinx tervezoeszközei
http://www xilinx com/products/design resources/design tool/index htmhttp://www.xilinx.com/products/design_resources/design_tool/index.htm[3] A Xilinx ISETM WebPACKTM csomagja
http://www.xilinx.com/ise/logic_design_prod/webpack.htm[4] A Xilinx ISETM WebPACKTM fájlonként http://shrek.unideb.hu/~janos.vegh/fpga/xilinx/[5] A Xilinx ISETM WebPACKTM telepítésehtt // i f id b h / j h/ d /h / ili /Xili ISEW bPACKt l it dfhttp://www.inf.unideb.hu/~jvegh/edu/hw/xilinx/XilinxISEWebPACKtelepites.pdf[6] Regisztrációs szám az installáláshoz http://www.inf.unideb.hu/~jvegh/edu/hw/xilinx/RegID.txt[7] A Xilinx WebPACKTM Quick Start Manual http://www inf unideb hu/~jvegh/edu/hw/xilinx/qst pdf[7] A Xilinx WebPACK Quick Start Manual http://www.inf.unideb.hu/ jvegh/edu/hw/xilinx/qst.pdf[8] A LOGSYSY eszköz honlapja http://logsys.mit.bme.hu[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
Prototípuskészítés Verilog nyelven
[11] A .NET futtatórendszere http://shrek.unideb.hu/~janos.vegh/fpga/LOGSYS/dotnetfx.exe
Prototípuskészítés Verilog nyelven
Programmable Routingog a ab e out g
Prototípuskészítés Verilog nyelven14
Az ISE fejlesztőrendszerAz ISE fejlesztőrendszerXilinx ISE - Integrated Software Environment – integrált • Xilinx ISE - Integrated Software Environment – integrált szoftverkörnyezet
– a Xilinx cég FPGA-ihoz és CPLD-ihez kifejlesztett szoftver. g j• ISE WebPack - ISE rendszer egyszerűbb, 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
komplexitásúakatkomplexitásúakat,– ingyenes szoftver, szabadon letölthető.
Prototípuskészítés Verilog nyelven
Xilinx ISE bemutatása
Sources window (források)
Munka ablak (editor)
Process window (feldolgozások )( g )
Prototípuskészítés Verilog nyelven
Console (üzenet ablak)
A LOGSYS rendszerA LOGSYS rendszerLOGSYS Spartan 3E FPGA kárt a• LOGSYS Spartan-3E FPGA kártya
• LOGSYS fejlesztői kábel
• LOGSYS grafikus felhasználói felület
• Xilinx Platform Cable USB emulátor
Prototípuskészítés Verilog nyelven
• LOGSYS FLASH programozó alkalmazás
A Digilent Nexys2 rendszerA Digilent Nexys2 rendszer
• Nexys 2 S G- Spartan-3E FPGA kártya
Prototípuskészítés Verilog nyelven
A Digilent ADEPT SUITEA Digilent ADEPT SUITE Grafikus felhasználói felület
Tesztelés Konfigurálás
1
2
1 2 3
Prototípuskészítés Verilog nyelven
A Digilent Basys 2 rendszerA Digilent Basys 2 rendszer
• BASYS 2 S G- Spartan-3E FPGA kártya
• ADEPT SUITE fik f lh álói f lül t- grafikus felhasználói felület
Prototípuskészítés Verilog nyelven