Лабораторная работа 9
Программирование микросхем большой степени интеграции в среде MAX II Plus. Работа с мегафункциями.
СХЕМЫ ПАМЯТИ.
1. Пример построения памяти на примитивах.
Вызовите графический редактор и в поле редактора щелкните дважды левой кнопкой ”мыши”. При помощи библиотеки “prim” primitive начертите схему, показанную на рис 1.
Рис
1.
Нажмите курсором мыши на пиктограмму 1, показанную на рис.2, сохраните свою схему с именем ram_prim .gdf и запустите ее на компиляцию.
рис.2
Вызовите редактор диаграмм Waveform Editor и задайте входные диаграммы, показанные на рис.3, при этом в Option установите размер сетки Grid Size 20.0 ns.
рис.3
Затем с помощью пиктограммы 2 рис.2 сохраните свой файл временных диаграмм с именем ram_prim .scf и запустите симулятор.
Посмотрите, по каким адресам была записана «1» и прочиталась ли она потом по ним же.
На входе “d ” измените диаграмму данных по своему усмотрению, запустите симулятор, посмотрите правильно ли отработал выход q.
Для отчета по этой работе получите у преподавателя проверочное задание и выполните его.
2. Пример построения памяти на регистрах.
Вызовите графический редактор и в поле редактора щелкните дважды левой кнопкой ”мыши”. При помощи библиотеки “mf” macrofunсtion начертите схему, показанную на рис 4.
рис.4
Нажмите курсором мыши на пиктограмму 1, показанную на рис.2, сохраните свою схему с именем ram_rg .gdf и запустите ее на компиляцию.
Вызовите редактор диаграмм Waveform Editor и задайте входные диаграммы, показанные на рис.5, при этом в Option установите размер сетки Grid Size 20.0 ns.
рис.5
Затем с помощью пиктограммы 2 рис.2 сохраните свой файл временных диаграмм с именем ram_rg .scf и запустите симулятор.
Проверьте правильность работы схемы памяти на регистрах. Для этого случайным образом расcтавьте значения шины данных D[7..0].
Запустите симулятор, посмотрите правильно ли отработал выход “Q[7..0]”
Объясните, почему сигналы “WR” и ”RD” имеют разную длительность, что произойдет, если их поменять местами.
3. Пример построения памяти с использованием мегафункций .
Вызовите графический редактор и в поле редактора щелкните дважды левой кнопкой ”мыши”. Из библиотеки mega-lpm выберите элемент памяти lpm_ram_dq. В появившейся таблице редактора параметров edit ports/parameterss в графе ports нужно установить выводы inclock и outclock в значение unused (см. рис.6)
рис.6
А в графе parameters установите следующие значения параметров:
lpm_address_control “unregistered”
lpm_file <none>
lpm_indata “unregistered”
lpm_numwords <none>
lpm_outdata “unregistered”
lpm_width 8
lpm_widthad 10
Оцените максимально возможный объем памяти, который можно получить на ”альтеровских” микросхемах.
Нажмите клавишу “OK”. При этом в графическом редакторе появится элемент LPM_RAM_DQ.
Чтобы не засорять схему ненужной информацией в меню Options отключите пункт Show Parameters
Начертите схему показанную на рис.7
р
ис.7
Сохраните ее в своей рабочей папке под именем ram_dq, и установите имя проекта по текущему файлу.
Так как для построения элемента памяти нужен chip большой емкости, то в меню Assign выберите пункт Device, и установите в Device Family: микросхему FLEX10K. (см.рис.8)
рис.8
Нажмите курсором мыши на пиктограмму 1, показанную на рис.2, сохраните свою схему с именем ram_dq .gdf и запустите ее на компиляцию.
Вызовите редактор диаграмм Waveform Editor и задайте входные диаграммы, показанные на рис.9, при этом в Option установите размер сетки Grid Size 10.0 ns.
рис.9
Проверьте по диаграмме правильность работы схемы памяти .
Попробуйте сами поменять сигналы на входах диаграммы. Для этого случайным образом расставьте значения шины данных D[7..0].
Запустите симулятор, посмотрите правильно ли отработал выход “Q[7..0]”
Объясните, почему в микросхемах памяти сигнал записи “WE” не зависит от сигнала “CS”.
Оцените задержку распространения сигнала со входа на выход.
Получите у преподавателя тестовое задание и выполните его.