Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ FPGA

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ FPGA

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án thiết kế logic số

Hình 1.1. Kiến trúc của FPGA



FPGA được ứng dụng điển hình trong các lĩnh vực yêu cầu tốc độ đáp ứng cao

như: xử lý tín hiệu số,xử lý ảnh, thị giác máy, nhận dạng giọng nói, mã hóa, mơ

phỏng(emulation)...FPGA đặc biệt mạnh trong các lĩnh vực hoặc ứng dụng mà kiến trúc

của nó yêu cầu một lượng rất lớn xử lý song song, đặc biết là mã hóa và giải mã. FPGA

cũng được sử dụng trong những ứng dụng cần thực thi các thuật toán như FFT, nhân chập

(convolution), thay thế cho vi xử lý, hay có mặt trong rất nhiều các hệ thống nhúng, các

hệ thống viễn thông.



Hiện nay công nghệ FPGA đang được sản xuất và hỗ trợ phần mềm bởi các hãng

như :Xilinx, Altera, Actel, Atmel... Trong đó Xilinx và Altera là hai hãng hàng đầu.



1.2. Kit Spartan 3AN



Hình 1.2. KIT Spartan 3AN



Đồ án thiết kế logic số



- Kít SPARTAN 3AN sử dụng chíp FPGA XC3S700AN tích hợp 700k cổng logic.

-Một số hỗ trợ trên kit như:

+ Các cổng I/O

+ Màn hình LCD

+ Cổng giao tiếp RS232,PS2,VGA

+ Tích hợp sẵn biến đổi ADC/DA trên kit

+ 2flash nối tiếp 16Mb

+ DDR2 SD RAM

+ Clock 50MHZ



1.3. Giới thiệu về VHDL

VHDL được phát triển để giải quyết các khó khăn trong việc phát triển, thay đổi

và lập tài liệu cho các hệ thống số. VHDL là một ngôn ngữ độc lập không gắn với bất kỳ

một phương pháp thiết kế, một bộ mô tả hay cơng nghệ phần cứng nào. Người thiết kế có

thể tự do lựa chọn công nghệ, phương pháp thiết kế trong khi chỉ sử dụng một ngôn ngữ

duy nhất. Và khi đem so sánh với các ngôn ngữ mô phỏng phần cứng khác ta thấy VHDL

có một số ưu điểm hơn hẳn là:

-



Thứ nhất là tính cơng cộng:



VHDL được phát triển dưới sự bảo trợ của chính phủ Mỹ và hiện nay là một tiêu

chuẩn của IEEE. VHDL được sự hỗ trợ của nhiều nhà sản xuất thiết bị cũng như nhiều

nhà cung cấp công cụ thiết kế mô phỏng hệ thống.



-



Thứ hai là khả năng được hỗ trợ bởi nhiều công nghệ và nhiều phương pháp thiết

kế:

VHDL cho phép thiết kế bằng nhiều phương pháp ví dụ phương pháp thiết kế từ

trên xuống, hay từ dưới lên dựa vào các thư viện sẵn có. VHDL cũng hỗ trợ cho nhiều

loại công cụ xây dựng mạch như sử dụng công nghệ đồng bộ hay không đồng bộ, sử

dụng ma trận lập trình được hay sử dụng mảng ngẫu nhiên.



Đồ án thiết kế logic số



-



Thứ ba là tính độc lập với cơng nghệ:

VHDL hồn tồn độc lập với cơng nghệ chế tạo phần cứng. Một mô tả hệ thống

dùng VHDL thiết kế ở mức cổng có thể được chuyển thành các bản tổng hợp mạch khác

nhau tuỳ thuộc công nghệ chế tạo phần cứng mới ra đời nó có thể được áp dụng ngay cho

các hệ thống đã thiết kế.



-



Thứ tư là khả năng mô tả mở rộng:

VHDL cho phép mô tả hoạt động của phần cứng từ mức hệ thống số cho đến mức

cổng. VHDL có khả năng mơ tả hoạt động của hệ thống trên nhiều mức nhưng chỉ sử

dụng một cú pháp chặt chẽ thống nhất cho mọi mức. Như thế ta có thể mơ phỏng một bản

thiết kế bao gồm cả các hệ con được mô tả chi tiết.



-



Thứ năm là khả năng trao đổi kết quả:

Vì VHDL là một tiêu chuẩn được chấp nhận, nên một mô hình VHDL có thể chạy

trên mọi bộ mơ tả đáp ứng được tiêu chuẩn VHDL. Các kết quả mô tả hệ thống có thể

được trao đổi giữa các nhà thiết kế sử dụng công cụ thiết kế khác nhau nhưng cùng tuân

theo tiêu chuẩn VHDL. Cũng như một nhóm thiết kế có thể trao đổi mơ tả mức cao của

các hệ thống con trong một hệ thống lớn (trong đó các hệ con đó được thiết kế độc lập).



-



Thứ sáu là khả năng hỗ trợ thiết kế mức lớn và khả năng sử dụng lại các thiết kế:

VHDL được phát triển như một ngơn ngữ lập trình bậc cao, vì vậy nó có thể được

sử dụng để thiết kế một hệ thống lớn với sự tham gia của một nhóm nhiều người. Bên

trong ngơn ngữ VHDL có nhiều tính năng hỗ trợ việc quản lý, thử nghiệm và chia sẻ thiết

kế. Và nó cũng cho phép dùng lại các phần đã có sẵn.



Đồ án thiết kế logic số



CHƯƠNG II: THIẾT KẾ IP CORE BỘ ĐIỀU KHIỂN

CHUỘT MÁY TÍNH THƠNG QUA CHUẨN



2.1.



Giới thiệu về chuẩn giao tiếp PS2



Chuẩn PS2 là một giao diện phần cứng dùng để kết nối bàn phím sử dụng cổng PS2

khác vào máy tính. Giao diện PS2 là một loại đầu nối 6-pin MINI DIN (DIN - Deutsches

Institut fur Normung - là một chuẩn giao diện được phát triển Viện khoa học về Định

chuẩn của Đức).

Cổng ps2 có 1 kết nối nguồn làm việc tốt ở 5V, hoặc 3,3V ở các thiết bị cũ. Một

chân kết nối với đất. Hai đường dùng cho kết nối, 1 dây cho phép truyền dữ liệu theo

chuỗi nối tiếp, dây con lại chứa thông tin clock được xác định khi dữ liệu hợp lệ và được

nhận. Thông tin được truyền đi theo gói 11 bít, bao gồm 1 bit start , 8 bit dữ liệu, 1 bít

dùng cho phép kiểm tra chẵn lẻ, 1 bit stop.

Các thông tin liên lạc của các cổng PS2 là hai chiều và máy chủ có thể gửi một lệnh

bàn phím hoặc chuột để thiết lập các thông số nhất định.

Kết nối của cổng ps2 là kết nối song cơng. Host có thể gửi lệnh xuống chuột hoặc bàn

phím cài đặt các tham số.

Giao diện vật lý cho cổng PS2



Hình 2.1. Giao diện vật lý cổng PS2



Đồ án thiết kế logic số



Cổng giao tiếp PS2 có tất cả 6 chân đánh số từ 1 đến 6. Chân số 3 và 4 tương ứng là

GND và nguồn. Nguồn sử dụng là 5V nhưng thực tế với thiết kế trên FPGA có thể sử

dụng mức điện áp 3.3V. Nguồn +5V được tạo bởi PC và mass GND cũng kết nối

với mass của PC. Cả bàn phím và máy tính đều có điện trở kéo lên cho Clock và Data

lên nguồn 5V. Chân 5 là chân tín hiệu đồng bộ CLK. Còn chân 1 là chân dữ

liệu DATA (PS2D) cho phép truyền dữ liệu theo chuỗi nối tiếp.Chân 2,6 là hai chân dự

trữ.



2.2. Giới thiệu cấu trúc chuột chuẩn PS2



Hình 2.2. Định dạng gói dữ liệu chuột PS2.



X8……,X0 : Các điểm trong trục tọa độ X.

Xv : Điểm tràn trục tọa độ X.

Y8…….,Y0 : Các điểm trong trục tọa độ Y.

Yv : Điểm tràn trục tạo độ Y.

L : Trạng thái phím bấm trái. Trạng thái ‘1’ khi chuột trái được bấm

R : Trạng thái phím bấm phải. Trạng thái ‘1’ khi chuột phải được bấm.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ FPGA

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×