Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПТЦА_лб8_2011.doc
Скачиваний:
9
Добавлен:
31.08.2019
Размер:
1.57 Mб
Скачать

8.3 Описание лабораторной установки

  1. В лабораторной работе используются пакет Xilinx ISE 10.1 Project Navigator и плата Xilinx Spartan-3E Starter Kit.

Лабораторные работы выполняются на компьютерах типа IBM. Методическая литература расположена в:

\\10.13.20.100/library/education/Кулак/ПТЦА/Лабораторные работы

при доступе из сети ХНУРЕ через “Сетевое окружение” или

Сетевое окружение/.../APVT/qwers/library /education/ Кулак / ПТЦА / Лабораторные работы

при доступе из кафедры АПОТ (ВЦ, ауд. 320).

Инструкция по использованию программных средств находится в том же каталоге.

8.4 Порядок выполнения работы и методические указания по ее выполнение

8.4.1 Ознакомиться с литературой к лабораторной работе. Перед выполнением работы необходимо ответить на контрольные вопросы.

8.4.2 Каждый студент индивидуально выполняет предложенный вариант задачи.

8.4.3 Выполнить лабораторную работу в соответствии со следующими пунктами:

1) Нарисовать граф переходов автомата Мура согласно варианту задания с управляющими сигналами и осведомительными сигналами. Для выполнения данной лабораторной работы необходимо воспользоваться графом переходов состояний автомата Мура из расчетного задания по каноническому синтезу микропрограмных автоматов. К вершинам графа необходимо добавить управляющие сигналы, а к дугам – условия переходов.

2) Модифицировать согласно Вашему варианту VHDL-модель управляющего автомата в уже готовом проекте, прилагаемом к работе.

3) Промоделировать автомат (модуль FSM) в системе Active-HDL для верификации модели FSM. Затем в системе Active-HDL откомпилировать весь проект(4 файла) – Compile all.

8.4.4 Создать пустой проект в среде Project Navigator, в него добавить с помощью Project| Add copy of Sourse копию проекта (VHDL- файлы всего проекта) из каталога src.

8.4.5 Выполнить синтез проекта.

8.4.6 Выполнить имплементацию проекта, используя предложенный в методических указаниях UCF файл.

Можно попробовать написать свой UCF файл. Используйте для этого переключатели и кнопки, указанные в таблице 8.1 и на рис. 8.12 и 8.13 и светодиоды, указанные в таблице 8.2 и на рис. 8.14.

Таблица 8.1 – перечень используемых переключателей и кнопок для задания входных воздействий.

Переключатели

SW3

SW2

SW1

SW0

FPGA Pin

N17

H18

L14

L13

Кнопки

BTN_WEST

BTN_NORTH

BTN_EAST

BTN_SOUTH

ROT_CENTER

FPGA Pin

D18

V4

H13

K17

V16

Таблица 8.2 – перечень используемых светодиодов для наблюдения выходных реакций.

Светодиоды

LED7

LED6

LED5

LED4

FPGA Pin

F9

E9

D11

C11

Светодиоды

LED3

LED2

LED1

LED0

FPGA Pin

F11

E11

E12

F12

Рисунок 8.12 – Кнопки для задания входных воздействий

Рисунок 8.13 – Переключатели входных воздействий

Рисунок 8.14 – Индикаторы выходных значений

Для того чтобы не нажатая кнопка соответствовала «0», а нажатая - «1», добавляется |IOSTANDARD = LVTTL | PULLDOWN после каждого назначения сигналу вывода микросхемы. UCF файла Например:

NET "a" LOC = "D18" | IOSTANDARD = LVTTL | PULLDOWN ;

В листинге 8.5 приведен вариант UCF файла для рассматриваемого проекта.

Листинг8.5 – Вариант UCF файла для автомата Мура

NET "Clk" LOC = "C9";

NET "R" LOC = "N17";

NET "En" LOC = "H18";

NET "x1" LOC = "L14";

NET "x2" LOC = "L13";

NET "y1" LOC = "F12";

NET "y2" LOC = "E12";

NET "y3" LOC = "E11";

NET "y4" LOC = "F11";

При имплементации игнорируйте предупреждение системы:

WARNING:Route:455 - CLK Net:U1/COUNT_INT<16> may have excessive skew because...

8.4.7 Выполнить непосредственное программирование FPGA на плате Xilinx Spartan-3E Starter Kit и проверить правильность работы проекта.

Для этого выполняйте следующие шаги (рис. 8.15).

Шаг 1. Один раз в начале проверки установить переключатель R вверх (1), а затем вниз (0). Автомат перейдет в начальное состояние.

Шаг 2. Затем установите необходимые значения переключателей x1, x2.

Шаг 3. Затем установить переключатель En вверх (1) и посмотрите, в какое состояние перейдет автомат (по светодиодам, на которых отображаются управляющие сигналы). Установите переключатель En вниз (0). Переходите к шагу 2.

Рисунок 8.15 – Назначение сигналов на переключатели и светодиоды

8.4.8 Оформить отчет по выполненной лабораторной работе, используя шаблон.

8.5 Содержание отчета

Отчет оформляется каждым студентом индивидуально и должен содержать;

- титульный лист с номером и названием работы;

- цель работы;

- граф переходов автомата;

- структурную схему всего проекта;

- листинги VHDL-описаний частей проекта;

- листинг UCF файла;

- результаты автоматизированного синтеза проекта в виде графического отображения схемы;

- таблицу кодирования состояний автомата из САПР;

- выводы к работе.