Xilinx可編程邏輯器件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)（基礎(chǔ)篇）連載50：Spartan

Xilinx可編程邏輯器件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)（基礎(chǔ)篇）連載50：Spartan12.7PicoBlaze設(shè)計(jì)實(shí)例一、設(shè)計(jì)要求1.PICOBLAZE嵌入式系統(tǒng)，包括1個(gè)8位的方波輸出口，一個(gè)驅(qū)動(dòng)兩位7段LED的輸出口，一個(gè)時(shí)鐘輸入和一個(gè)中斷輸入。

2.在Spartan-3anstarter套件中實(shí)現(xiàn)。二、設(shè)計(jì)過(guò)程1.在ISE11.x中建立一個(gè)新的項(xiàng)目，項(xiàng)目名為kcpsm3_int_test，并加入源文件kcpsm3.vhd，這僅僅是一個(gè)PicoBlaze控制器核文件，讀者可以根據(jù)自己的愛(ài)好選擇不同的設(shè)計(jì)語(yǔ)言。2.編寫(xiě)PicoBlaze的匯編語(yǔ)言源程序，本例中的匯編源程序?yàn)閕nt_test.psm，具體如下。;Interruptexample

;

CONSTANTwaveform_port,02;定義方波輸出端口ID為02

CONSTANTcounter_port,04;定義中斷計(jì)數(shù)器輸出端口ID為04

CONSTANTsel_port,08;定義2位7段LED選擇輸出端口ID為08

CONSTANTpattern_10101010,AA;定義方波輸出口初始值

CONSTANTini_sel,01;定義2位7段LED位選初始值為01

NAMEREGsA,interrupt_counter;將sA寄存重新命名為interrupt_counter

;

start:LOADinterrupt_counter,00;中斷計(jì)數(shù)寄存器清零

LOADs2,pattern_10101010;將方波數(shù)據(jù)載入寄存器s2中

LOADsD,ini_sel;將位選值裝載入寄存器sD中

ENABLEINTERRUPT;使能中斷

;

drive_wave:OUTPUTs2,waveform_port;輸出方波

OUTPUTsD,sel_port;輸出LED位選

LOADs0,FF;延時(shí)

loop3:LOADs1,FF

loop4:SUBs1,01

ADDs1,01

SUBs1,01

JUMPNZ,loop4

SUBs0,01

JUMPNZ,loop3

XORs2,FF;方波值取反

XORsD,FF;位選值取反

JUMPdrive_wave

;

ADDRESS2B0;定義程序存儲(chǔ)地址

int_routine:ADDinterrupt_counter,01;中斷計(jì)數(shù)器加1

OUTPUTinterrupt_counter,counter_port;輸出計(jì)數(shù)值

OUTPUTsD,sel_port;輸出位選

LOADsF,FF;延時(shí)

loop1:LOADsE,FF

loop2:SUBsE,01

ADDsE,01

SUBsE,01

JUMPNZ,loop2

SUBsF,01

JUMPNZ,loop1

XORsD,FF

RETURNIENABLE;中斷返回

;

ADDRESS3FF;中斷入口地址

JUMPint_routine

3.將int_test.psm文件拷貝到Assembler目錄下，運(yùn)行DOS命令，進(jìn)入

Assembler目錄，運(yùn)行如下命令：

kcpsm3int_test.psm>screen回車編譯后Assembler目錄中產(chǎn)生了一些新的文件，如圖12-30所示。其中INT_TEST.VHD/INT_TEST.V文件為我們需要的文件，它就是PicoBlaze的程序存儲(chǔ)器文件，將它加入到kcpsm3_int_test項(xiàng)目中?？梢钥吹?，生成的PROM文件名與匯編源程序的文件名相同。圖12-30編譯后Assembler目錄文件其中screen文件為一個(gè)文本文件，編譯過(guò)程記錄在此文件中，如果源文件有錯(cuò)誤，錯(cuò)誤信息會(huì)在此文件中找到。4.建立一個(gè)頂層文件。在頂層文件中完成PROM文件以及PicoBlaze核文件的連接。下面對(duì)頂層文件進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。

例化kcpsm3和INT_TEST。

初始化未用的PicoBlaze輸入引腳in_port和reset。

擴(kuò)展輸出寄存器，分別是waveforms、counter和sel，其端口ID分別為0x02、0x04和0x08。

中斷輸入邏輯。

將計(jì)數(shù)器的結(jié)果譯碼為7段LED的輸入編碼。頂層文件源代碼如下。

--

libraryIEEE;

useIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

useIEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;

useIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;--

-------------------------------------------------------------------------

entitykcpsm3_int_testis

Port(LED:outstd_logic_vector(6downto0);

waveforms:outstd_logic_vector(7downto0);

interrupt_event:instd_logic;

clk:instd_logic;

selp:outstd_logic);

endkcpsm3_int_test;

-------------------------------------------------------------------------

architectureBehavioralofkcpsm3_int_testis

--

componentkcpsm3

Port(address:outstd_logic_vector(9downto0);

instruction:instd_logic_vector(17downto0);

port_id:outstd_logic_vector(7downto0);

write_strobe:outstd_logic;

out_port:outstd_logic_vector(7downto0);

read_strobe:outstd_logic;

in_port:instd_logic_vector(7downto0);

interrupt:instd_logic;

interrupt_ack:outstd_logic;

reset:instd_logic;

clk:instd_logic);

endcomponent;

--

componentint_test

Port(address:instd_logic_vector(9downto0);

instruction:outstd_logic_vector(17downto0);

clk:instd_logic);

endcomponent;

--

-------------------------------------------------------------------------

signaladdress:std_logic_vector(9downto0);

signalinstruction:std_logic_vector(17downto0);

signal