Содержание
Оглавление
Введение 3
1. Теоретическая часть работы 5
1.1 Обоснование актуальности выбранной темы 5
1.2 Применение микропроцессорных систем в аудиовизуальной технике 12
1.3 Основные особенности проектирования схем на ПЛИС 21
1.4 Система автоматизированного проектирования QUARTUS II 33
2. Практическая часть работы 43
2.1. Описание учебного стенда ПЛИС 43
2.2. Структура арифметико-логического устройства Nios II 46
2.2. Содержание лабораторных работ 57
Заключение 68
Список литературы 69
Приложение А 70
Выдержка из текста
Введение
Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) появились в результате совершенствования во всех направлениях программируемых логических матриц, когда для многих разработчиков аппаратуры цифровой обработки сигналов стало ясно, что программируемая логическая интегральная схема – удобная в освоении и применении элементная база, альтернативы которой зачастую не найти.
Дальнейшее развитие ПЛИС идет по пути создания комбинированных архитектур, сочетающих в себе удобство реализации алгоритмов цифровой обработки сигналов на базе таблиц перекодировок и реконфигурируемых модулей памяти, характерных для структур FPGA и многоуровневых ПЛИС, с удобством реализации цифровых устройств на архитектурах CPLD.
В основе идеи лежит интеграция всей электронной системы в одном кристалле (например, в случае ПК такой чип объединяет процессор, память и т.д.). В данной работе приведено описание всех современных видов ПЛИС, а также преимущества и области применения каждого типа.
Компоненты этих систем разрабатываются отдельно и хранятся в виде файлов параметризируемых модулей. Окончательная структура микросхемы SOC выполняется на базе этих «виртуальных компонентов» с помощью программ систем автоматизированного проектирования (САПР) электронных устройств EDA (Electronic Design Automation). Для практического применения ПЛМ и ПЛИС важно уметь их программировать.
Цель теоретической части данного проекта – изложить основные сведения по ПЛИС и САПР Quartus II, достаточные для выполнения лабораторных работ. Элементной базой лабораторного практикума является стенд на плате EP1C6Q240C6, содержащей программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС Cyclone) компании Altera.
В проекте раскрыты основные возможности модулей Quartus II, обеспечивающие полный цикл проектирования устройств на программируемых кристаллах компании Altera. Представленное описание ориентировано на использование версии 9.1 пакета Quartus II.
Последовательно рассмотрено выполнение всех этапов проектирования от ввода проекта до программирования кристалла. Изложение материала сопровождается листингами программ с использованием языка VHDL.
В данном проекте также планируется разработать лабораторные работы, целью которых является научить исполнителя базовым основам программирования микропроцессорных систем и изучению систем-на-кристалле.
Список использованной литературы
Список литературы
1. Соловьев В. В. Проектирование цифровых систем на основе программируемых логических интегральных схем. –М.: Горячая линия – Телеком, 2001. – 636 с.
2. Стешенко В. Б. ПЛИС фирмы «Альтера»: элементная база, система просматривания и языки описания аппаратуры. – М.: Издательский дом «Додека – XXI», 2002. – 575 с.
3. Антонов А.П. Язык описания цифровых устройств. ALTERA HDL. Практический курс.-М.: ИП Радио Софт, 2002.- 224.
4. Бибило П.Н. Основы VHDL языка. Изд. Соломон-Р ,- М.: 2000.-200 с.
5. Грушвицкий Р.И., Мурсаев А.Х., Угрюмов Е.П. Проектирование систем на микросхемах программируемой логики.-СПб.: БХВ-Петербург,2002.-608 с.
6. Зобенко А. А., Филиппов А. С., Комолов Д. А., Мяльк Р. А.. Системы автоматизированного проектирования фирмы Altera MAX+plus II и Quartus II. Краткое описание и самоучитель. — издательство «РадиоСофт» • 2002 г. • 360 с.
7. Исследование цифровых устройств на основе (ПЛИС) в среде Quartus II :
http://www.leso.sibsutis.ru/index.php?act=metod&target=metod_leso2_1