Die Praktikumsplatine Handhabung der Platine LEDs, CLK und Taster Konfiguration des FPGA Aufgaben

So sieht die Platine aus:

Komponenten zJeder bekommt die folgenden sechs Teile zPraktikumsplatine zDownloadplatine zParallelportkabel zFlachbandkabel zNetzteil zTaster

ESD Electrostatic Discharge zDurch Bewegung können Kleidungsstücke und Personen elektrisch aufgeladen werden. zDadurch können Bauteile auf der Platine beschädigt werden zBesonders gefährlich sind: zTrockene Luft z.B. bei negativen Außentemperaturen oder klimatisierten Räumen zSynthetikkleidung und -teppiche zIsolierende Gummisohlen an den Schuhen

ESD Electrostatic Discharge zHilfreich ist: zLagerung der Platine in einer Antistatikhülle oder auf einer leitenden Oberfläche zLagerung mit angeschlossenem Downloadcable zUnbedingt vor dem Berühren der Platine Entladen! zDazu an ein geerdetes, blankes Metallteil fassen: ySchutzleiter der Steckdose yComputergehäuse (unlackiert) yHeizung(unlackiert) yWasserrohr (unlackiert)

UCF Files zDie verschiedenen Bauteile sind über Leiterbahnen mit Pins des FPGAs verbunden. zIm FPGA müssen die zugehörigen Steuersignale natürlich an die gleichen Pins angeschlossen werden zIhr müßt der Software deshalb mitteilen, welche Pins verwendet werden sollen zDies geschieht in einer *.UCF Datei, die genauso heißen muß, wie das Projekt. zIm Verzeichnis „woche4“ heißt die Datei z.B. „woche4.ucf“

UCF Files zDort fügt Ihr Zeilen im folgenden Format ein: zNET clk LOC = P182; zDies bedeutet, daß das Signal „clk“ an Pin 182 angeschlossen werden soll. zclk muß ein „in“ oder „out“ Signal eurer top level entity sein  Busse sehen etwas anders aus als in VHDL: zNET led LOC = P182;

Schaltplan zDie Detailiertesten Informationen liefert der Schaltplan zSchaltpläne im DXF und und PDF Format liegen auf der Webseite der Experimentierplatine. zDXF läßt sich unter anderem betrachten mit yQCAD (auch Linux, yMacromedia Freehand yMS Office, wenn der DXF Import Filter installiert wurde zIhr bekommt die Informationen aber nochmal vorgekaut.

Taktsynthesizer zMit dem ICS Chip läßt sich in sehr feinen Stufen eine Taktfrequenz bis 160 MHz einstellen. zUnter „Anleitung“ findet sich auf der Platinenwebseite ein Program das die nötige Schalterstellung ausrechnet. zAchtet darauf, daß „ON“ eine ‘0‘ bedeutet. zOhne Schalter liefert der Chip 19,202 MHz zDas Tatksignal liegt an Pin 182 des FPGAs zNET clk LOC = P182;

Leuchtdioden  Die Leuchtdioden leuchten, wenn eine ‘0‘ an das entsprechende Signal gelegt wird zNET led LOC = P153; NET led LOC = P142; NET led LOC = P126; NET led LOC = P115; NET led LOC = P146; NET led LOC = P135; NET led LOC = P119; NET led LOC = P108;

Taster / Joystick Schalter zWenn der Taster geschlossen ist, ist das Signal ‘0‘, sonst ist es ‘1‘ zNET button1 LOC = P140; NET button2 LOC = P141; zButton1 ist Pin 2 am Joystickport zButton2 ist Pin 7 am Joystickport

Konfiguration zBei der Implementation wird ein Bitstream *.bit erzeugt. zDieser kann mit dem „Hardware Debugger“ in den FPGA geladen werden.

Hardware Debugger zDie Platine wird an den Parallelport des PC angeschlossen. zDem Hardware Debugger müßt Ihr das mitteilen

Download zMit dem - normalerweise gelben - Blitz könnt ihr den Bitstream in den FPGA laden. zDanach sollte die rote DONE LED ausgehen

Aufgaben

Aufgabe 5.1 zTestet die Sachen, die auch schon im Praktikum getestet wurden nochmal bei euch zu hause: zGeht die DONE LED aus, wenn Ihr einen Bitstream ladet? zBlinken die Leuchtdioden? zWas sagt der Monitor? zWas passiert, wenn man den Taster drückt? zWenn Ihr Joystick und Aktivboxen oder Stereoanlage habt, dann testet auch das.

Aufgabe 5.2 zLadet den Quelltext und die UCF Datei von der Tips und Tricks Seite und kompiliert sie. zTestet das Ergebnis in der Platine. zIhr solltet zwei Leuchtdioden abwechselnd blinken sehen.

Aufgabe 5.3 zErweitert die UCF Datei aus 5.2 so, daß je zwei rote, grüne und gelbe LEDs angeschlossen sind. Außerdem die blaue LED und ein Taster. zBaut eine Schaltung die: yDie LEDs wie eine Ampel leuchten läßt. yDie Blaue LED leuchten läßt, wenn der Taster gedrückt ist. zTestet das Ergebnis in der Platine.

Aufgabe 5.4 zSchreibt eine UCF Datei für den Prozessor, so daß die unteren 8 Bit des Ausgaberegisters an den LEDs erscheinen. zAlle anderen Ausgangssignale entfernt Ihr am besten. Alternativ könnt Ihr sie auch im UCF File an PCI- oder SRAM-Signale anschließen. Aber nicht zufällig in der Gegend plazieren! zSchreibt die Ampel nochmal in Assembler. zDenkt dabei an die Verzögerungsschleife