Xilinx tutorial Spartan3 home PC

Conceptiondecircuitsnumériquesàl'aidedesoutilsXilinxISE
6.PréparationettéléchargementdufichierbitstreampourleFPGASpartan:..........................................22
1.Introduction................................................................................................................................1
9.Conceptiondecircuitshiérarchiquesàl'aidedemodules..........................................................................33
5.Simulationfonctionnelledesconceptionscombinatoires.......................................................................14
4.Synthèseetmiseenœuvredelaconception....................................................................................11
AnnexeA:ModélisationdumatérielVerilog..................................................................................................35
8.Conceptionetsimulationdecircuitsséquentielsàl'aidedeVerilogHDL.............................................31
AnnexeD–ConnecterXilinxetModelSimPE…………………………………………………………………….……49
3.Créationd'unnouveauprojet...................................................................................................................2
AnnexeC–TéléchargementetinstallationdeModelSimPE(versionétudiant)......................47
7.Testd'uncircuitlogiquenumérique........................................................................................................27
2.Dispositiflogiqueprogrammable:FPGA..................................................................................................2
AnnexeB:InstallationdeXilinxWebpack……………………………………………………………………………..……..42
I.Miseenroute
Sivoussouhaiteztravaillersurcetutorieletlelaboratoirechezvous,vous
deveztéléchargeretinstallerXilinxetModelSim.Cesoutilssontgratuits
Contenu
versionsétudiantes.VeuillezsuivrelesannexesB,CetDdanscetordre
avantdepoursuivrecedidacticiel.Deplus,sivoussouhaitezachetervotre
proprecarteSpartan3,vouspouvezlefairesurlesiteWebdeDigilent.
Digilentproposedestarifsacadémiques.Veuilleznoterquevousdevez
téléchargeretinstallerlelogicielDigilentAdept.Lelogicielcontientlespilotes
delacartedontvousavezbesoinetfournitégalementl'interfacepourprogrammerlacarte.
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Cesappareilsviennentdansunevariétédepackages.Nousutiliseronsdesappareilsemballésdansunboîtier
à132brochesaveclenumérodepiècesuivant:XC3S250ECP132.CeFPGAestunappareilavecenviron
50Kportes.DesinformationsdétailléessurcetappareilsontdisponiblessurlesiteWebdeXilinx.
1.Introduction
2.Dispositiflogiqueprogrammable:FPGA
3.Créationd'unnouveauprojet
XilinxToolspeutêtredémarréencliquantsurl'icôneProjectNavigatorsurlebureauWindows.
2.Compilezetimplémentezle(s)fichier(s)deconceptionVerilog.
Unfichierd'entréeVerilogdansl'environnementlogicielXilinxsecomposedessegmentssuivants:
XilinxToolsestunesuited'outilslogicielsutiliséspourlaconceptiondecircuitsnumériquesimplémentésàl'aidedeXilinxField
ProgrammableGateArray(FPGA)ouComplexProgrammableLogicDevice(CPLD).Laprocéduredeconceptioncomprend(a)
lasaisiedelaconception,(b)lasynthèseetlamiseenœuvredelaconception,(c)lasimulationfonctionnelleet(d)lestestsetla
vérification.Lesconceptionsnumériquespeuventêtresaisiesdedifférentesmanièresàl'aidedesoutilsdeCAOcidessus:à
l'aided'unoutildesaisieschématique,àl'aided'unlangagededescriptiondematériel(HDL)VerilogouVHDLouune
combinaisondesdeux.Danscelaboratoire,nousn'utiliseronsquelefluxdeconceptionquiimpliquel'utilisationdeVerilogHDL.
Fin:moduledefin
Entête:nomdumodule,listedesportsd'entréeetdesortie.
LesoutilsdeCAOvouspermettentdeconcevoirdescircuitscombinatoiresetséquentielsàpartirdesspécificationsdeconception
VerilogHDL.Lesétapesdecetteprocéduredeconceptionsonténuméréescidessous:
Déclarations:portsd'entréeetdesortie,registresetfils.
5.TéléchargezlefluxbinairesurunpériphériqueFPGAouCPLD.
Danscelaboratoire,lesconceptionsnumériquesserontimplémentéesdanslacarteBasys2dotéed'unFPGAXilinxSpartan3E
–XC3S250EavecboîtierCP132.CettepartieFPGAappartientàlafamilleSpartandesFPGA.
CeladevraitouvrirlafenêtreProjectNavigatorsurvotreécran.Cettefenêtreaffiche(voirFigure1)ledernierprojetaccédé.
6.ConceptiondetestsurunappareilFPGA/CPLD
3.Créezlesvecteursdetestetsimulezlaconception(simulationfonctionnelle)sansutiliserdePLD(FPGAouCPLD).
4.Attribuezdesbrochesd'entrée/sortiepourimplémenterlaconceptionsurunappareilcible.
Toutesvosconceptionspourcelaboratoiredoiventêtrespécifiéesdansleformatd'entréeVerilogcidessus.Notezquelesegment
dediagrammed'étatn'existepaspourlesconceptionsdelogiquecombinatoire.
Descriptionslogiques:équations,machinesd'étatetfonctionslogiques.
1.Créezdesfichiersd'entréedeconceptionVerilogàl'aided'unéditeurpilotéparmodèle.
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3.1Ouvrirunprojet
SélectionnezFichier>Nouveauprojetpourcréerunnouveauprojet.Celaferaapparaîtreunenouvellefenêtrede
projet(Figure2)surlebureau.Remplissezlesentréesnécessairescommesuit:
Figure1:FenêtreXilinxProjectNavigator(instantanédulogicielXilinxISE)
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LaissezletypedemoduledeniveausupérieursurHDL.
CliquersurSUIVANTdevraitfaireapparaîtrelafenêtresuivante:
VotrelecteurH:estlemeilleurendroitpourlemettre.Lechemindel'emplacementduprojetnedoitPAScontenird'espaces,par
exemple:C:\Nivash\TA\newlab\sampleExercises\o_gatenedoitPASêtreutilisé)
Exemple:Silenomduprojetétait"o_gate",entrez"o_gate"commenomdeprojet,puiscliquezsur"Suivant".
Nomduprojet:écrivezlenomdevotrenouveauprojetEmplacementdu
projet:lerépertoiredanslequelvoussouhaitezstockerlenouveauprojet(Remarque:NEspécifiezPASl'emplacementdu
projetsouslaformed'undossiersurlebureauoud'undossierdanslerépertoireXilinx\bin.
Figure2:Fenêtredelancementd'unnouveauprojet(instantanédulogicielXilinxISE)
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oPackage:Letypedepackageaveclenombredebroches.LeFPGASpartanutilisédanscelaboratoireestconditionné
danslepackageCP132.oNiveaudevitesse:le
niveaudevitesseest"4".oOutildesynthèse:XST[VHDL/
Verilog]oSimulateur:L'outilutilisépoursimuleret
vérifierlafonctionnalitédelaconception.
PourouvrirunprojetexistantdansXilinxTools,sélectionnezFile>OpenProjectpourafficherlalistedesprojetssurlamachine.
ChoisissezleprojetquevousvoulezetcliquezsurOK.
(cecipeutêtretrouvésurlacartedeprototypagecijointe)
Touslesfichiersdeprojettelsquelesschémas,lesnetlists,lesfichiersVerilog,lesfichiersVHDL,etc.,serontstockésdansunsous
répertoireportantlenomduprojet.Unprojetnepeutavoirqu'unseulfichiersourceHDLdepremierniveau(ouschéma).Desmodules
peuventêtreajoutésauprojetpourcréeruneconceptionmodulaireethiérarchique(voirSection9).
oDeviceFamily:FamilleduFPGA/CPLDutilisé.Danscelaboratoire,nousutiliseronslesFPGASpartan3E.oAppareil:
Lenumérodel'appareilréel.
Pourcelaboratoire,vouspouvezentrerXC3S250E
oCliquezensuitesurSUIVANTpourenregistrerlesentrées.
Pourchacunedespropriétésindiquéescidessous,cliquezsurlazone'valeur'etsélectionnezdanslalistedesvaleursqui
s'affichent.
LesimulateurModelsimestintégrédansXilinxISE.Parconséquent,choisissez"ModelsimXEVerilog"comme
simulateuroumêmeXilinxISESimulatorpeutêtreutilisé.
Figure3:Dispositifetfluxdeconceptionduprojet(instantanédulogicielXilinxISE)
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