Разработка функционального блока для автоматизации диагностики бортовых волоконно-оптических линий связи
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?граммирования ПЛИС пакета WebPACK ISE являются:
поддержка всего спектра кристаллов, выпускаемых фирмой Xilinx;
автоматическая идентификация типа загрузочного кабеля, подключенного к ПК, который используется для выполнения операций конфигурирования, чтения данных и тестирования;
возможность ручной установки типа и параметров интерфейса для используемого загрузочного кабеля;
одновременная работа с несколькими типами ПЛИС;
автоматическое обнаружение (определение числа и типов кристаллов в составе цепочки периферийного сканирования) и инициализация цепочки ПЛИС, подключенных к используемому JTAG-порту;
поддержка четырех режимов загрузки конфигурационных данных (Boundary-Scan (JTAG), Slave Serial, SelectMAP и Desktop Configuration);
вычисление контрольной суммы конфигурационных данных, считанных из выбранного кристалла ПЛИС;
определение статуса (состояния) выбранного кристалла (запрограммирован или нет);
контроль конфигурационных данных, загруженных в кристалл, методом обратного считывания и сравнения с исходным файлом программирования;
считывание и представление в символьном виде сигнатур (пользовательского кода), которые идентифицируют версию конфигурационной последовательности проекта, загруженную в указанный кристалл ПЛИС;
генерация файлов программирования в форматах SVF, STAPL, System ACE CF, System ACE MPM, которые включают в себя конфигурационные данные и инструкции программирования;
эффективный пользовательский интерфейс, обеспечивающий простой и быстрый механизм активизации всех операций и наглядную форму отображения полученных результатов;
возможность работы в различных режимах (графическом, пакетном и режиме командной строки).
5.4 Реализация проектных процедур при проектировании блока ЦБВОП
)Этап создания проекта
Рисунок 5.4. Создание нового проекта
Основные параметры проекта:
-семейство микросхем - Virtex2;
-кристалл - XC2V1000;
-тип корпуса - BG575;
-средство синтеза - XST;
-средство моделирования - ModelSim-SE.
2)Добавление к проекту модулей с описанием устройства в схемотехническом редакторе и на языке HDL Verilog.
Рисунок 5.5 Добавление файла к проекту
3)Описание модулей проекта.
Проект ПЛИС блока ЦБВОП функционально разделен на 5 модулей: модуль формирования тестовой информации (generation_sequence_module), передающий модуль (transmitter_module), принимающий модуль (receiver), модуль сравнения (comparison_module) и модуль формирования отчета (report_module). Каждый функционально завершенный модуль разрабатывается и моделируется отдельно до этапа сборки в единый проект.
Описание головного модуля осуществляется в схемотехническом редакторе пакета (рисунок 5.6).
Рисунок 5.6 Общая схема проекта ПЛИС
)Синтез схемной модели.
Синтез модели схемы осуществляется автоматически средствами пакета Xilinx WebPACK ISE. Здесь следует понимать, что полученное схемотехническое решение зависит от того или иного варианта описания проекта на языке HDL. Иными словами, использование различных конструкций для описания одного и того же устройства приводит к различным вариантам реализации с точки зрения схемотехники. При этом логически они будут выполнять одну и ту же функцию.
RTL-модель общей схемы представлена на рисунке 5.7.
Рисунок 5.7. RTL-модель схемы
)Моделирование в среде ModelSim.
Моделирование проекта осуществляется поэтапно. На нижнем уровне абстракции происходит моделирование модулей проекта в отдельности, что позволяет оценить текущий результат и, если необходимо, пересмотреть имеющиеся решения. Далее происходит сборка модулей в единый проект, который в свою очередь требует определенных доработок в ходе отладки. Отладка осуществляется по результатам моделирования проекта целиком (рисунок 5.8).
Рисунок 5.8. Результаты моделирования
6)Программирование ПЛИС.
Программирование ПЛИС реализуется в модуле программирования iMPACT пакета WebPACK ISE. Прежде чем загружать проект в ПЛИС, необходимо ознакомиться с документацией на схему. В данном случае используется ПЛИС семейства Virtex2 на чипе XC2V1000.
Загрузка проекта в ПЛИС осуществляется посредством программатора Xilinx DLC10 через JTAG-кабель.
.5 Выводы
Таким образом, в данном разделе был рассмотрен маршрут проектирования цифровых устройств на основе ПЛИС фирмы Xilinx на примере использования пакета WebPACK ISE. Пакет WebPACK ISE представляет собой полнофункциональную САПР, которая позволяет выполнить все этапы разработки, начиная с создания проекта и заканчивая программированием кристалла. Должное внимание уделяется структуре пользовательского интерфейса основных программ пакета WebPACK ISE.
Конечным этапом проектирования является программирование ПЛИС, поэтому в работе приводится детальное описание структуры модуля программирования iMPACT, с помощью которого происходит генерирование файла загрузки для прошивки микросхемы. Непосредственно загрузка осуществляется посредством программатора фирмы Xilinx. Рассматривается также и аспект создания исходных описаний проектируемого устройства в схемотехнической форме и с применением языков HDL. Говоря о проектировании на кристаллах семейств CPLD и FPGA, то в работе они сведены к минимуму, поскольку основной целью раздела является технологическая сторона разработки конкретного устройства в среде Xilinx WebPACK ISE.
Практическая часть отражает описание маршрута проектирования в пакете Xilinx W