Εισαγωγή στο Εργαστήριο Υλικού

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Εισαγωγή στο Εργαστήριο Υλικού"

Ελλεν Δεσποτόπουλος
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΗΜΥ211 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Εισαγωγή στο Εργαστήριο Υλικού Διδάσκoντες: Δρ. Γιώργος Ζάγγουλος και Δρ. Παναγιώτα Μ. Δημοσθένους Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

2 Ατζέντα 1. Στόχοι 2 ου Εργαστηρίου 2. Καθορισμός Pins 3. Αποθήκευση Σχεδιασμού στο FPGA board 4. Εγκατάσταση USB Blaster και αρχείο.sof 5. Υλοποίηση κυκλωμάτων στο breadboard 6. Logic Probe (ανιχνευτής Lo/ Ηi) 7. Το Πολύμετρο ως βολτόμετρο (DC) 8. Έλεγχος Ολοκληρωμένων 9. Μαθησιακά Αποτελέσματα Σεπτέμβριος 16 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Γ.Ζ. και Π.Δ. 2

3 1. Στόχοι 2 ου Εργαστηρίου Με την ολοκλήρωση αυτού του εργαστηρίου, θα πρέπει να γνωρίζετε: 1. Τη διαδικασία που ακολουθείται για να «κατεβάζετε» ένα σχεδιασμό από τον υπολογιστή σε μια προγραμματιζόμενη λογική διάταξη (FPGA) για σκοπούς ελέγχου και επαλήθευσης.. 2. Τη διαδικασία υλοποίησης ενός κυκλώματος με διακριτά στοιχεία στην πλακέτα κατασκευής κυκλωμάτων και να έχετε εξοικειωθεί με τον εργαστηριακό εξοπλισμό που θα χρησιμοποιείτε για την υλοποίηση/κατασκευή και έλεγχο ψηφιακών κυκλωμάτων. Σεπτέμβριος 16 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Γ.Ζ. και Π.Δ. 3

4 2. ΚαθορισμόςPins Πριν από τον καθορισμό των pins θα πρέπει: (α)να αντιγράψετε τον φάκελο με όλα τα αρχεία του πρότζεκτ στo desktop του Η.Υ. του εργαστηρίου, (β) να βεβαιωθείτε ότι η συσκευή που έχετε καθορίσει στο πρότζεκτ σας είναι η Cyclone II, EP2 C20F 484C7και (γ) να έχετε κάνει compile τον σχεδιασμό σας Ο καθορισμός των pinsμπορεί να γίνει επιλέγοντας Assignments/ Pin Planner στο Quartusκαι συμπληρώνοντας τη στήληlocation στο νέο παράθυρο που ανοίγει και στο οποίο θα πρέπει να φαίνονται όλα τα σήματα εισόδου/εξόδου από τον (Top-Level Entity) σχεδιασμό σας. Προσοχή! Για να εισαχθούν τα pins στο σχεδιασμό, πρέπει να ξανακάνετε compilation. Τα ονόματα των pins θα πρέπει να εμφανιστούν πάνω στο σχεδιασμό. (Βλέπε εικόνες στην επόμενη διαφάνεια.) Σεπτέμβριος 16 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Γ.Ζ. και Π.Δ. 4

5 Εικόνα από Καθορισμό Pins και Compilation Σεπτέμβριος 16 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Γ.Ζ. και Π.Δ. 5

6 3. Αποθήκευση Σχεδιασμού στο FPGA board Από το Tools, επιλέξτε Programmer και στο νέο παράθυρο επιλέξτε Hardware Set-Up. Προσθέστε το USB Blaster (αν βλέπετε την επιλογή No Hardware) και στη συνέχεια αφού επιλέξετε το αρχείο.sofπου αντιστοιχεί στο σχεδιασμό σας, πατήστε Start. Προσοχή! Ο διακόπτης RUN/PROG που βρίσκεται πάνω στην πλακέτα θα πρέπει να είναι πάντοτε στη θέση RUN. Ο έλεγχος λειτουργικότητας του σχεδιασμού σας πραγματοποιείται μόνο με τις δικές σας ενέργειες. Θέστε τους αντίστοιχους διακόπτες στην ανάλογη θέση για να φτιάξετε όλες τις γραμμές του πίνακα αληθείας παρατηρώντας την κατάσταση των LEDs της πλακέτας. Σεπτέμβριος 16 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Γ.Ζ. και Π.Δ. 6

7 4. Εγκατάσταση USB Blaster και αρχείο.sof Σεπτέμβριος 16 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Γ.Ζ. και Π.Δ. 7

8 Το FPGA Board 8

9 5. Υλοποίηση κυκλωμάτων στο breadboard Γ.Ζ. και Π.Δ. 9

10 Τροφοδοτικό και Γεννήτρια Σημάτων Τροφοδοτικό με σταθερή τάση εξόδου: +5V, Ground, -5V Τροφοδοτικό με δύο ρυθμιζόμενες εξόδους τάσης από 0 μέχρι +15V και από 0 μέχρι -15V. Η κάθε έξοδος καθορίζεται από το αντίστοιχο ποτενσιόμετρο (+V και -V) Γεννήτρια Σημάτων με δυνατότητα δημιουργίας τόσο ρυθμιζόμενης τάσης, όσο και τάσης σε TTL Mode. Ρυθμιστής Συχνότητας Έξοδοι Επιλογέας κλίμακας Συχνότητας Επιλογέας κυματομορφής Διακόπτες (0 / +5V) 10

11 Συνδέσεις για υλοποίηση της Χ(A,B,C,D) = A BC +D A B C D 11

12 6. Logic Probe (ανιχνευτής Lo/ Ηi) Ο ανιχνευτής LP3500 τροφοδοτείται με +5V (και Ground) και εντοπίζει σε ποια κατάσταση (Low or High) βρίσκεται το σημείο του κυκλώματος το οποίο αγγίζει η ακίδα του ανιχνευτή. Σεπτέμβριος 16 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Γ.Ζ. και Π.Δ. 12

13 7. Το Πολύμετρο ως βολτόμετρο (DC) + DC Volts - Το πολύμετροαποτελεί ένα συνδυασμό οργάνων κυρίως για μετρήσεις συνεχούς και εναλλασσόμενης (rms)τάσης, ρεύματος και Ωμικής αντίστασης. Σεπτέμβριος 16 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Γ.Ζ. και Π.Δ. 13

14 μοχλός Pin 1 8. Έλεγχος Ολοκληρωμένων Σεπτέμβριος Τοποθετείστε το ολοκληρωμένο στο κάτω μέρος της βάσης με το κόψιμο στην πάνω πλευρά και ασφαλίστε το μετακινώντας τον μοχλό προς τα πίσω. 2. Πιέστε διαδοχικά το Mode/Clear για να επιλέξετε Μode: Single 3. Πληκτρολογήστε μόνο τους αριθμητικούς χαρακτήρες από τον κωδικό του ολοκληρωμένου και στη συνέχεια πιέστε το Test 4. Αποτέλεσμα Ελέγχου στην οθόνη: Fail: To ολοκληρωμένο σας είναι καμένο Pass: Chip type (το ολοκληρωμένο σας είναι ΟΚ!) Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Γ.Ζ. και Π.Δ. 14

15 Σεπτέμβριος 16 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Γ.Ζ. και Π.Δ. 15

16 9. Μαθησιακά Αποτελέσματα Με την ολοκλήρωση αυτού του εργαστηρίου θα πρέπει να έχετε κατανοήσει τις διαδικασίες που ακολουθούνται για να: Σχεδιάσετε κάποιο κύκλωμα Προσομοιώσετε τον σχεδιασμό σας και να τον ελέγξετε Φορτώσετε στην πλακέτα της Altera (FPGA board) κάποιο σχεδιασμό για να δείτε την πραγματική συμπεριφορά του Υλοποιήσετε με διακριτά εξαρτήματα κάποιο κύκλωμα και να ελέγξετε την ορθή του λειτουργία στο breadboard Σεπτέμβριος 16 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Γ.Ζ. και Π.Δ. 16

Σχετικά έγγραφα

Συστηµάτων ΗΜΥ211. Στόχοι Εργαστηρίου. Πανεπιστήμιο Κύπρου. Πανεπιστήμιο Κύπρου. Εργαστήριο Ψηφιακών Συστηµάτων ΗΜΥ211 Χειµερινό 2013

Συστηµάτων ΗΜΥ211. Στόχοι Εργαστηρίου. Πανεπιστήμιο Κύπρου. Πανεπιστήμιο Κύπρου. Εργαστήριο Ψηφιακών Συστηµάτων ΗΜΥ211 Χειµερινό 2013 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστηµάτων ΗΜΥ211 Εισαγωγή στο εργαστήριο Υλικού Εβδοµάδα: 2 1 Στόχοι Εργαστηρίου Μετην ολοκλήρωση αυτού του εργαστηρίου, θα πρέπει να γνωρίζετε: 1. Τη διαδικασία που ακολουθείται για