Алгоритм работы

 

- деление на счетчике частоты 25Mhz на 2**23;

- поочередное включение (активный уровень – логический нуль)/выключение светодиодов при помощи счетчика –дешифратора (0-7).

В САПР Quartus II создать новый проект.

В таблице 5.1 приведены параметры мастера

 

Таблица 5.1 – Параметры мастера

Параметр мастера	Наименоваение
What is the working directory for this project? Рабочая папка ( с помощью браузера найти рабочую папку проекта)	… begushiy
What is the name of this project? Имя проекта	begushiy
What is the name of the top-level design entity for this project? Имя модуля верхнего уровня в иерархии проекта.	begushiy

В окне Family & Device Setting выбрать:

- в разделе Family задать Cyclone III;

- тип корпуса в графе Package задать – TQFP;

- в графе Pin count задать - 144,

- в разделе Available devicesвыбрать СБИС EP3C5E144C8.

Во вновь созданном проекте, именуемом «begushiy» необходимо создать новый файл «File –New – Block Diagram/Schematic File».

Сохранить файл под тем же именем что и проект.

Вызвать мастер Mega Wizard Plug-in Manager, через меню Tools – Mega Wizard Plug-in Manager.

В окне 1 выбрать «Create a new custom megafunction variatrion»

В окне 2 перейти в раздел Arithmetic, выбрать пункт LPM_COUNTER, задать имя выходного файла, count, в качестве языка описания выбрать VHDL, нажать кнопку Next

Проектируется суммирующий счетчик с максимальным количеством перебора 33 554 432.

Параметры счетчика:

- ширина шины q = 25 бит;

- счетчик суммирующий «up only»

По окончании нажать Next

 

На рисунке 5.1 представлено окно с параметрами, которые нужно задать.

 

Рисунке 5.1– Окно с параметрами

На рисунке 5.2 представлено окно параметров счета, входов управления счетом, флагов переноса.

 

Рисунок 5.2– Окно параметров счета

 

 

В появившемся окне «Optional Inputs» осуществляется назначение синхронных/ асинхронных входов загрузки, сброса, установки в максимальное значение. Все эти опции оставить пустыми. Нажать Next дважды.

Нажать Finish. В рабочей библиотеке появился компонент count.

 

На рисунке 5.3 представлен синтезированный компонент.

 

Рисунок 5.3– Синтезированный компонент

Далее необходимо создать второй счетчик со встроенным дешифратором от 0 до 7, к которому будут подключены светодиоды [led 0-7]. Данный элемент следует описать на языке VHDL, для этого необходимо в меню File-New выбрать VHDL File. В открывшемся окне набрать следующий код, реализующий функцию дешифратора согласно заданию. Имя модуля - led.vhd.

 

В листинге 1 представлен описываемый компонент.

Листинг 1- led.vhd

LIBRARY.IEEE;\

use IEEE.std_logic_1164.all;\

use IEEE.std_logic_unsigned.all;\

use IEEE.numeric_std.ALL;\

entity led is port\

(clk: in std_logic;\

led: out std_logic_vector(7 downto 0));\

end led;\

architecture led_arch of led is\

signal cnt: integer range 0 to 7 :=0;\

begin\

process (clk)\

begin\

if rising_edge(clk) then\

if cnt=7 then\

cnt<=0;\

else\

cnt<=cnt+1;\

end if;\

end if;\

end process;\

led(0)<= '1' when cnt=0 else '0';\

led(1)<= '1' when cnt=1 else '0';\

led(2)<= '1' when cnt=2 else '0';\

led(3)<= '1' when cnt=3 else '0';\

led(4)<= '1' when cnt=4 else '0';\

led(5)<= '1' when cnt=5 else '0';\

led(6)<= '1' when cnt=6 else '0';\

led(7)<= '1' when cnt=7 else '0';\

end led_arch;\

Выполнить команд меню File- Create/Update – Create Symbol Files for Current File. В библиотеке появится новый компонент с именем led.

 

На рисунке 5.4 представлен синтезированный элемент.

Рисунок 5.4– Синтезированный элемент- led

 

 

На рисунке 5.5 представлена синтезированная схем, реализуемая при помощи схемного проектирования.

 

 

Рисунок 5.5– Синтезированная схема

Далее необходимо осуществить проверку синтаксиса схемы. Для этого в меню Processing выполнить команду Start=>Start Analysis & Elaboration.

 

Перейти в инструмент Assignments - Pin Planner и выполнить назначение выводов на СБИС (ПЛИС) выводам схемы, как показано на рисунке 5.6.

Рисунок 5.6– Назначение выводов на СБИС

 

С помощью команды Processing => Start Compilationосуществить полную компиляцию проекта.

Конфигурирование платы:

 

- На плате miniDiLaB-CIII установить джамперы следующим образом (рисунок 5.7):

a. Соединить выводы разъема “TYPE”

b. Соединить выводы 1-2 разъема “MODE”

Рисунок 5.7– Установка джамперов

Подсоединить, входящий в комплект поставки USB кабель A-miniB к USB 2.0 порту компьютера (должен обеспечивать ток до 500мА), а затем к плате miniDiLaB-CIII.

Выполнить команду Tools=> Programmerили кликнуть по значку главного меню (рисунок 5.8)

 

Рисунок 5.8– Главное меню

 

 

Откроется окно управления конфигурированием СБИС.

Для установки интегрированного на плату miniDiLaB-CIII средства конфигурирования СБИС нажать кнопку Hardware Setup,откроется окно настроек в нем выбрать USB- Blaster.

 

Светодиод led[7..0], для которого разрешена работа (счетчик содержит значение данного светодиода ) будет светится и гаснуть, следующим загорится светодиод номер которого будет следующим.

5.2 Вывод

В результате выполнения задания спроектировано цифровое устройство, выполняющее поочередное включение /выключение светодиодов. Проведено описание работы элемента на языке VHDL, синтезирован компонент, как представлено на рисунке 5.4 на плате DiLaB – III (Cyclone III); проведена отладка и проверка работоспособности схемы.

В результате выполнения можно дать определение дешифратору как устройству, с несколькими входами и выходами, которое преобразует код, подаваемый на входы в сигнал на одном из выходов.

 

 

Назначение вывода Carry –out- выход сигнала переноса,

Назначение вывода Set-установка параметра,

Назначение вывода Load- загрузка данных.

 

 

Изменение кода описания счетчика-дешифратора, чтобы «бегущий огонь» начинался с led 7 и шел до led 0:

 

led(0)<= '1' when cnt=7 else '0';

led(1)<= '1' when cnt=6 else '0';

led(2)<= '1' when cnt=5 else '0';

led(3)<= '1' when cnt=4 else '0';

led(4)<= '1' when cnt=3 else '0';

led(5)<= '1' when cnt=2 else '0';

led(6)<= '1' when cnt=1 else '0';

led(7)<= '1' when cnt=0 else '0'