第4章 時(shí)序仿真與硬件實(shí)現(xiàn)

1、物理工程學(xué)院電子技術(shù)教研室第第4章章 時(shí)序仿真與硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)序仿真與硬件實(shí)現(xiàn) 4.1 VHDL程序輸入與仿真測(cè)試程序輸入與仿真測(cè)試 4.1.1 編輯和輸入設(shè)計(jì)文件編輯和輸入設(shè)計(jì)文件 新建一個(gè)文件夾。新建一個(gè)文件夾。 輸入源程序。輸入源程序。 文件存盤(pán)。文件存盤(pán)。 4.1 VHDL程序輸入與仿真測(cè)試程序輸入與仿真測(cè)試 4.1.2 創(chuàng)建工程創(chuàng)建工程 打開(kāi)并建立新工程管理打開(kāi)并建立新工程管理窗口。窗口。 將設(shè)計(jì)文件加入工程中。將設(shè)計(jì)文件加入工程中。 選擇目標(biāo)芯片。選擇目標(biāo)芯片。 工具設(shè)置。工具設(shè)置。 結(jié)束設(shè)置。結(jié)束設(shè)置。 4.1 VHDL程序輸入與仿真測(cè)試程序輸入與仿真測(cè)試 4.1.3 全程編譯前約束

2、項(xiàng)目設(shè)置全程編譯前約束項(xiàng)目設(shè)置 選擇選擇FPGA目標(biāo)芯片。目標(biāo)芯片。 選擇配置器件選擇配置器件的工作方式。的工作方式。 選擇配置器件選擇配置器件和編程方式。和編程方式。 選擇目標(biāo)器件選擇目標(biāo)器件引腳端口狀態(tài)。引腳端口狀態(tài)。 對(duì)雙功能引腳進(jìn)行設(shè)置。對(duì)雙功能引腳進(jìn)行設(shè)置。 4.1 VHDL程序輸入與仿真測(cè)試程序輸入與仿真測(cè)試 4.1.4 全程綜合與編譯全程綜合與編譯 4.1 VHDL程序輸入與仿真測(cè)試程序輸入與仿真測(cè)試 4.1.5 仿真測(cè)試仿真測(cè)試 打開(kāi)波形編輯器。打開(kāi)波形編輯器。 4.1 VHDL程序輸入與仿真測(cè)試程序輸入與仿真測(cè)試 4.1.5 仿真測(cè)試仿真測(cè)試 設(shè)置仿真時(shí)間區(qū)域。設(shè)置仿真時(shí)間區(qū)

3、域。 波形文件存盤(pán)。波形文件存盤(pán)。 4.1 VHDL程序輸入與仿真測(cè)試程序輸入與仿真測(cè)試 4.1.5 仿真測(cè)試仿真測(cè)試 將工程將工程CNT10的端口信號(hào)節(jié)點(diǎn)選入波形編輯器中。的端口信號(hào)節(jié)點(diǎn)選入波形編輯器中。 4.1 VHDL程序輸入與仿真測(cè)試程序輸入與仿真測(cè)試 4.1.5 仿真測(cè)試仿真測(cè)試 設(shè)置激勵(lì)信號(hào)波形。設(shè)置激勵(lì)信號(hào)波形。 4.1 VHDL程序輸入與仿真測(cè)試程序輸入與仿真測(cè)試 4.1.5 仿真測(cè)試仿真測(cè)試 圖圖4-13是最后設(shè)置好的是最后設(shè)置好的vwf仿真激勵(lì)波形文件圖。仿真激勵(lì)波形文件圖。 仿真器參數(shù)設(shè)置。仿真器參數(shù)設(shè)置。 啟動(dòng)仿真器。啟動(dòng)仿真器。 觀察仿真結(jié)果。觀察仿真結(jié)果。 4.1

4、VHDL程序輸入與仿真測(cè)試程序輸入與仿真測(cè)試 4.1.6 RTL圖觀察器應(yīng)用圖觀察器應(yīng)用 RTL Viewer HDL的的RTL級(jí)圖形觀察器級(jí)圖形觀察器 Technology Map Viewer HDL對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的FPGA底層門(mén)級(jí)布局觀察器底層門(mén)級(jí)布局觀察器 State Machine Viewer HDL對(duì)應(yīng)狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)圖觀察器對(duì)應(yīng)狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)圖觀察器 4.2 引腳鎖定與硬件測(cè)試引腳鎖定與硬件測(cè)試 4.2.1 引腳鎖定引腳鎖定 4.2 引腳鎖定與硬件測(cè)試引腳鎖定與硬件測(cè)試 4.2.1 引腳鎖定引腳鎖定 假設(shè)現(xiàn)在已打開(kāi)了假設(shè)現(xiàn)在已打開(kāi)了CNT10工程。工程。 選擇選擇Assignments

5、Assignment Editor命令命令 4.2 引腳鎖定與硬件測(cè)試引腳鎖定與硬件測(cè)試 4.2.1 引腳鎖定引腳鎖定 雙擊雙擊TO欄的欄的new 注意在鍵入所希望的引腳編號(hào)注意在鍵入所希望的引腳編號(hào) 4.2 引腳鎖定與硬件測(cè)試引腳鎖定與硬件測(cè)試 4.2.2 編譯文件下載編譯文件下載 （1）打開(kāi)編程窗和配置文件。）打開(kāi)編程窗和配置文件。 （2）設(shè)置編程器。）設(shè)置編程器。 （3）硬件測(cè)試。）硬件測(cè)試。 4.2 引腳鎖定與硬件測(cè)試引腳鎖定與硬件測(cè)試 4.2.3 JTAG間接編程模式間接編程模式 1. 將將SOF文件轉(zhuǎn)化為文件轉(zhuǎn)化為JTAG間接配置文件。間接配置文件。 4.2 引腳鎖定與硬件測(cè)試引腳

6、鎖定與硬件測(cè)試 4.2.3 JTAG間接編程模式間接編程模式 1. 將將SOF文件轉(zhuǎn)化為文件轉(zhuǎn)化為JTAG間接配置文件。間接配置文件。 4.2 引腳鎖定與硬件測(cè)試引腳鎖定與硬件測(cè)試 4.2.3 JTAG間接編程模式間接編程模式 2. 下載下載JTAG間接配置文件。間接配置文件。 4.2 引腳鎖定與硬件測(cè)試引腳鎖定與硬件測(cè)試 4.2.4 USB-Blaster驅(qū)動(dòng)程序安裝方法驅(qū)動(dòng)程序安裝方法4.3 電路原理圖設(shè)計(jì)流程電路原理圖設(shè)計(jì)流程 4.3.1 用原理圖輸入方式設(shè)計(jì)半加器用原理圖輸入方式設(shè)計(jì)半加器 4.3 電路原理圖設(shè)計(jì)流程電路原理圖設(shè)計(jì)流程 4.3.1 用原理圖輸入方式設(shè)計(jì)半加器用原理圖輸入

7、方式設(shè)計(jì)半加器 （1）打開(kāi)原理圖編輯窗。）打開(kāi)原理圖編輯窗。 （2）建立一個(gè)初始原理圖。）建立一個(gè)初始原理圖。 4.3 電路原理圖設(shè)計(jì)流程電路原理圖設(shè)計(jì)流程 4.3.1 用原理圖輸入方式設(shè)計(jì)半加器用原理圖輸入方式設(shè)計(jì)半加器 （3）原理圖文件存盤(pán)。）原理圖文件存盤(pán)。 4.3 電路原理圖設(shè)計(jì)流程電路原理圖設(shè)計(jì)流程 4.3.1 用原理圖輸入方式設(shè)計(jì)半加器用原理圖輸入方式設(shè)計(jì)半加器 （4）創(chuàng)建原理圖文件為頂層設(shè)計(jì)的工程。）創(chuàng)建原理圖文件為頂層設(shè)計(jì)的工程。 （5）繪制半加器原理圖。）繪制半加器原理圖。 （6）測(cè)試半加器。）測(cè)試半加器。 4.3 電路原理圖設(shè)計(jì)流程電路原理圖設(shè)計(jì)流程 4.3.2 完成全加器

8、頂層設(shè)計(jì)完成全加器頂層設(shè)計(jì) 4.3 電路原理圖設(shè)計(jì)流程電路原理圖設(shè)計(jì)流程 4.3.3 對(duì)全加器進(jìn)行時(shí)序仿真和硬件測(cè)試對(duì)全加器進(jìn)行時(shí)序仿真和硬件測(cè)試 4.4 利用屬性表述實(shí)現(xiàn)引腳鎖定利用屬性表述實(shí)現(xiàn)引腳鎖定 4.5 宏模塊邏輯功能查詢宏模塊邏輯功能查詢 4.6 SignalTap II的使用方法的使用方法 4.6 SignalTap II的使用方法的使用方法 1打開(kāi)打開(kāi)SignalTap II編輯窗口編輯窗口 2調(diào)入待測(cè)信號(hào)調(diào)入待測(cè)信號(hào) 4.6 SignalTap II的使用方法的使用方法 3SignalTap II參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置 4.6 SignalTap II的使用方法的使用方法 4文件存

9、盤(pán)文件存盤(pán) 5編譯下載編譯下載 4.6 SignalTap II的使用方法的使用方法 6啟動(dòng)啟動(dòng)SignalTap II進(jìn)行采樣與分析進(jìn)行采樣與分析 4.6 SignalTap II的使用方法的使用方法 7SignalTap II的其他設(shè)置和控制方法的其他設(shè)置和控制方法 4.7 編輯編輯SignalTap II的觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)信號(hào) 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 4-1多路選擇器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)多路選擇器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 4-2十六進(jìn)制十六進(jìn)制7段數(shù)碼顯示譯碼器設(shè)計(jì)段數(shù)碼顯示譯碼器設(shè)計(jì) 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 4-1多路選擇器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)多路選擇器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 4-2十六進(jìn)制十六進(jìn)制7段數(shù)碼顯示譯碼器設(shè)計(jì)段數(shù)碼顯示譯碼器設(shè)計(jì) 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 4-3計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 4-4硬件消抖動(dòng)電路設(shè)計(jì)硬件消抖動(dòng)電路設(shè)計(jì) 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 4-3計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 4-4硬件消抖動(dòng)電路設(shè)計(jì)硬件消抖動(dòng)電路設(shè)計(jì) 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 4-5應(yīng)用宏模塊設(shè)計(jì)數(shù)字頻率計(jì)應(yīng)用宏模塊設(shè)計(jì)數(shù)字頻率計(jì) 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 4-5應(yīng)用宏模塊設(shè)計(jì)數(shù)字頻率計(jì)應(yīng)用宏模塊設(shè)計(jì)數(shù)字頻率計(jì) 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 4-5應(yīng)用宏模塊設(shè)計(jì)數(shù)字頻率計(jì)應(yīng)用宏模塊設(shè)計(jì)數(shù)字頻率計(jì) 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 4-5應(yīng)用宏模塊設(shè)計(jì)數(shù)字頻率計(jì)應(yīng)用宏模塊設(shè)計(jì)數(shù)字頻率計(jì) 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 4-5應(yīng)用宏