רכיבים מתוכנתים

1. רכיבים מתוכנתים הכרת כלי עבודה QUARTUS II

2. in1 out in2 ניסוי 1 מימוש שער לוגי AND. שלבי עבודה: תיצור תיקיה חדשה בקונן C בשם My Quartus. פתח תוכנת Quartus II.

3. ניסויי המעבדה מתבצעים במסגרת פרויקט אחד. ליצירת פרויקט חדש יש להיכנס ל- File/New Project Wizard. החלון הראשון שיופיע הנו חלון היכרות. דלג עליו בעזרת לחצן NEXT.

4. לחץ Next מספר פעמים, עד שתגיע לחלון רביעי בשם Device Family. בחלון הבא יופיעו 3 שורות למילוי שמות. בעליונה מהן יש להגדיר את תיקיית העבודה C/My Quartus. שורה אמצעית מיועדת לשם הפרויקט. מומלץ לבחור שם בעל משמעות, בניסוי זה בחר ב- myand. שורה אחרונה היא שם הממשק (ישות) של המעגל.מומלץ לחזור על שם הפרויקט .

5. בחר משפחת Flex 10 K וסמן בעגול מילה YES. לחץ Next. ייפתח חלון בשם Select a Target Device. בשורה Speed Grade סמן 4 ובחר מהרשימה רכיב EPF10K70RC240-4. לחץ על Finish. שם היחידה יופיעבטבלת היררכיה.

6. בכדי לבנות את המעגל יש לבצע מספר פעולות: בחר File/New וסמן Block Diagram/Schematic File. לחץ OK. עורך גרפי ייפתח. בחר File/Save As ושמור קובץ בשם myand.bdf בתיקיה C/My Quartus. וודא כי מסומנתאופציה Add File To Current Project.

7. כדי לבנות מעגל צריך לבחור שער AND בעל שתי כניסות. לחץ פעמיים על העכבר, כנס לספרייה logic הנמצאת ב-primitivesומכילה אלמנטים לוגיים פשוטים. סמן and2 ובחר OK.וודא כי Repeat-Insert mode אינו מסומן ב-V (אופציה זו מאפשרת להשתמש ביחידה הנבחרת מספר פעמים. אנו, לעומת זאת, נשתמש בשער AND פעם אחת בלבד).

8. לחץ פעמיים על העכבר, כנס לספרייה pin הנמצאת ב-primitivesושלוף ממנה אלמנט אחד בשם Output ושני אלמנטים בשם Input (ניתן לסמן V ב- Repeat-Insert mode, לביטול הדבקה חוזרת יש ללחוץ על הכפתור הימני של העכבר ולבחור Cancel).

9. שרטט קשרים בין שער AND לבין פורטים חיצוניים של המעגל. בעזרת לחיצה כפולה על העכבר שנה את שמות הפורטים ל-in1, in2 בכניסה ו-out ביציאה. שמור שינויים בקובץ.

10. בסיום בניית המעגל יש לבצע את בדיקתו בעזרת כלי קומפילציה (Compiler ), אך לפניה עלינו לבחור רכיב מתכנת מהרשימה. כנס ל-Assignments/Device. בחלון Family בחר FLEX10K. ברשימה תחת Target device סמן רכיב EPF10K70RC240-4. באותו חלון ברשימה תחת Category סמן Compilation Process.

11. יש לוודא כי בחלון הנפתח מסומנים ב-V אפשרויות הבאות: Preserve fewer node names to save disk space ו- Use Smart Compilation. באותו חלון ברשימה תחת Category סמן Analysis&Synthesis Settings.

12. בחלון הנפתח סמן Speed תחת Optimization Technique. בחר Fitter Settings ברשימת Category.

13. וודא כי אפשרויות הבאות מסומנות ב-V: Optimize Timing ו-Optimize I/O cell register placement for timing. בסיום ההגדרות בחר OK.

14. להרצת הקומפילציה כנס ל-Processing ובחר Start Compilation. אם התהליך עבר בהצלחה, יתקבל חלון הבא: במידה ונמצאו שגיאות יש לתקנן ולחזור על הבדיקה.

15. לפני צריבה מעשית יש לוודא כי המעגל מתפקד בצורה תקינה. הבדיקה מתבצעת במהלך הסימולציה.כנס ל-File/New לחץ על Other Files, סמן Vector Waveform File ובחר OK. שמור קובץ בשם myand.vwf בתיקיית העבודה.

16. בכדי לקבל דיאגראמת זמנים יש לבחור מרשימת ההדקים המלאה את הכניסות והיציאות הרצויות. לקבלת הרשימה כנס ל-View/Utility Windows/Node Finder ובחלון ה-Filter בחר Pins: all. לחץ על List.

17. סמן את כל הפורטים ברשימה, גרור אותם בעזרת העכבר ושחרר בעמודת ה-Name של דיאגראמת זמנים. סגור Node Finder.

18. על סרגל הכלים מצד שמאל בחר כדי לשנות את ערך הכניסות כתלות בזמן. קבע שינויים ב-in1, in2. שמור קובץ. לפני הרצת הסימולציה יש לבצע מספר הגדרות. כנס ל-Processing ובחר Generate Functional Simulation Netlist.

19. כנס ל-Assignments/Settings. בחלון הנפתח תחת Category בחר Simulator. ב-Simulation mode בחרFunctional. ב- Simulation input הגדר קובץ myand.vwf. לחץ OK.

20. להרצת הסימולציה כנס ל- Processing ובחר Start Simulation.

21. בסיום התהליך תתקבל דיאגראמת זמנים מעודכנת הכוללת ערכי מוצא בהתאם לכניסות שהגדרת. עליך לבדוק אם התוצאות תקינות ומשקפות את תפקודו של המעגל שבנית. שמור את תוצאות הסימולציה דרך File/Save Current Report Section As.. בשם myand-sim.vwf.

22. כדי לאפשר שימוש במעגל שיצרת בתור תת-יחידה במעגלים אחרים יש "לקבץ" אותו, במילים אחרות ליצור מארז למעגל הנבנה בפרויקט נוכחי. לצורך כך כנס ל-File/Create/Update וסמן Create Symbol Files for Current File.

23. שלב אחרון בביצוע הניסוי הוא צריבת מעגל אל תוך רכיב מתוכנת. לצורך כך כנס ל- Tools/Programmer: תיפתח רשימה עם הגדרות אוטומטיות של רכיב מתוכנת.שמור הגדרות אלה דרך File/Save As בשם myand.cdf. אם מופיעה שאלה "האם להחליף קובץ *.cdf קיים?" - לחץ "Yes".

24. ברשימת Mode של חלון צריבה (Programmer Window) בחר JTAG. בדוק אם בשורת הגדרת חומרה רשום ByteBlasterMV. במידה ובשורה זו מופיע כל דבר אחר (כגון – No Hardware, MasterBlaster), יש לבצע פעולות הבאות:

25. לחץ על Hardware Setup וב-Hardware Settings כנס ל- Add Hardware.

26. בשורה ראשונה בחר ByteBlasterMV or ByteBlaster II. לחץ OK. סגור Hardware Setup. שמור קובץ דרך File/Save. עליך לבחור מספרי רגליים לכל הכניסות והיציאות של המעגל עוד טרם ביצעת צריבה (על פי חוברת המצורפת לערכת פיתוח UP2).

27. לצורך כך כנס ל- Assignments/Back-Annotate Assignments סמן עיגול ליד pin& device assignments תחזור שוב לאופציה assignments בסרגל כלים ובחר Pins. שנה מספרי הפינים המופיעים ברשימה לרצויים על פי החוברת של ערכת פיתוח ולחץ OK.

28. סמן ב-V רבוע בשם Program/Configure. חבר ערכת פיתוח לכבל צריבה ולספק כח ולחץ Start. תבצע הקומפילציה חוזרת דרך Processing/Start Compilation. תחזור ל-Programmer.