Как собирать схемы для проверки программ плис

Лабораторная работа №9. Построение типовых узлов на ПЛИС.

Инструкция по программированию плис

Базовые программы

Таблица 9.1 – Базовые программы для ПЛИС

Путь	Комментарий
Programs\PLD\Task_00	Перебор всех разрядов индикатора HG1 только при помощи ПЛИС.
Programs\PLD\Task_01_(ADC)	АЦП, светодиодная индикация состояния тумблеров SA1-SA4, динамическая индикация для совместной работы с микроконтроллером.
Programs\PLD\Task_01_(BCD CNTR)	Двоично-десятичный счетчик, светодиодная индикация состояния тумблеров SA1-SA4, динамическая индикация для совместной работы с микроконтроллером.
Programs\PLD\Task_01_(BIN CNTR)	Бинарный счетчик, светодиодная индикация состояния тумблеров SA1-SA4, динамическая индикация для совместной работы с микроконтроллером.
Task_01_(ICR)	Светодиодная индикация состояния тумблеров SA1-SA4, динамическая индикация для совместной работы с микроконтроллером. Это базовая прошивка ПЛИС, ее необходимо записывать, когда проводятся работы с цифровой частью электроники, иначе возможно повреждение микросхемы счетчика D3 или самой ПЛИС.

Примечание: Клик по пути к программе ПЛИС открывает PDF документ с содержимым программы.

Как собирать схемы для проверки программ плис

9.2.1 Programs\PLD\Task_00 (динамическая индикация).

9.2.1.1 Для данной программы не требуется сборка схемы, так как в ней реализована динамическая индикация на ПЛИС четырех семисегментных индикаторов с отображением на каждом цифры 8.

9.2.1.2 Подключить кабель LPT порта ПК к разъему программатора ПЛИС, это разъем внутри блока "ПЛИС". Любые переключения кабеля LPT порта следует производить только при отключенном стенде, иначе это может привести к повреждению порта LPT ПК;

9.2.1.3 Включить стенд тумблером SA2.

9.2.1.4 Запустить утилиту "Quartus II 5.0sp1 Programmer", она находится по адресу "Пуск > Программы > Altera";

9.2.1.5 В утилите нажать на кнопку "Add File…", указать путь к файлу программы, например "Programs\PLD\Task_00\Task_01.pof" с компакт диска, или диска "C:\" ПК. Для программирования желательно использовать файлы только с расширением ".pof". Для корректного программирования не следует добавлять более одного файла для записи в ПЛИС, т.к. последующие файлы не запишутся, и могут вызвать ошибки;

9.2.1.6 В появившемся файле установить отметки под заголовками "Program/Configure" и "Verify", других отметок ставить нет необходимости;

9.2.1.7 Нажать на кнопку "Start";

9.2.1.8 По завершению сеанса программирования ПЛИС сразу приступает к выполнению программы.

9.2.1.9 По завершению работы записать обратно базовую программу Task_01_(ICR) (аналогично пунктам 9.2.1.4-9.2.1.7).

9.2.1.10 Выключить стенд тумблером SA2.

9.2.2 Programs\PLD\Task_01_(ADC) (аналогово-цифровой преобразователь).

9.2.2.1 Для проверки данной программы схемы необходимо собрать схему по рисунку 9.1 и рисунку 9.0

9.2.2.2 Подключить кабель LPT порта ПК к разъему программатора ПЛИС, это разъем внутри блока "ПЛИС". Любые переключения кабеля LPT порта следует производить только при отключенном стенде, иначе это может привести к повреждению порта LPT ПК;

9.2.2.3 Включить стенд тумблером SA2.

9.2.2.4 Запустить утилиту "Quartus II 5.0sp1 Programmer", она находится по адресу "Пуск > Программы > Altera";

9.2.2.5 В утилите нажать на кнопку "Add File…", указать путь к файлу программы, например "Programs\PLD\Task_01_(ADC)\Task_01.pof" с компакт диска, или диска "C:\" ПК. Для программирования желательно использовать файлы только с расширением ".pof". Для корректного программирования не следует добавлять более одного файла для записи в ПЛИС, т.к. последующие файлы не запишутся, и могут вызвать ошибки;

9.2.2.6 В появившемся файле установить отметки под заголовками "Program/Configure" и "Verify", других отметок ставить нет необходимости;

9.2.2.7 Нажать на кнопку "Start";

9.2.2.8 По завершению сеанса программирования ПЛИС сразу приступает к выполнению программы.

9.2.2.9 Результат работы программы – на индикатор HG2 выводится десятичное число, которое в двоичном виде подано на ЦАП (DA2) для переключения компаратора, сравнивающего выход ЦАП и ИПН1. При этом вольтметр PV1 будет показывать аналоговую величину входного сигнала компаратора, а вольтметр PV2 аналоговую величину выходного сигнала ЦАП.

9.2.2.10 По завершению работы записать обратно базовую программу Task_01_(ICR) (аналогично пунктам 9.2.2.4-9.2.1.7).

9.2.2.11 Выключить стенд тумблером SA2.

Таблица 9.2 – Назначение битов (линий), кнопок и тумблеров схемы

Бит (линия), кнопка, тумблер	Назначение
бит D7	Подключает выход буферного регистра к линиям A-D.
биты D0-D3	Биты параллельной загрузки BCD счетчика внутри ПЛИС (смотреть содержимое программы).
биты A-D	Сюда подключен через буферный регистр выход BCD счетчика (смотреть содержимое программы, и схему платы процессора)
тумблер SA11	Направление счета BCD счетчика.
кнопка SB4	Разрешение параллельной загрузки BCD счетчика внутри ПЛИС.

Рисунок 9.1 –Схема цифровой части для функционирования прошивки "TASK_01_(ADC)" ПЛИС.

9.2.3 Programs\PLD\Task_01_(BCD CNTR) (двоично-десятичный счетчик).

9.2.3.1 Для проверки данной программы схемы необходимо собрать схему по рисунку 9.2.

9.2.3.2 Подключить кабель LPT порта ПК к разъему программатора ПЛИС, это разъем внутри блока "ПЛИС". Любые переключения кабеля LPT порта следует производить только при отключенном стенде, иначе это может привести к повреждению порта LPT ПК;

9.2.3.3 Включить стенд тумблером SA2.

9.2.3.4 Запустить утилиту "Quartus II 5.0sp1 Programmer", она находится по адресу "Пуск > Программы > Altera";

9.2.3.5 В утилите нажать на кнопку "Add File…", указать путь к файлу программы, например "Programs\PLD\Task_01_(BCD_CNTR)\Task_01.pof" с компакт диска, или диска "C:\" ПК. Для программирования желательно использовать файлы только с расширением ".pof". Для корректного программирования не следует добавлять более одного файла для записи в ПЛИС, т.к. последующие файлы не запишутся, и могут вызвать ошибки;

9.2.3.6 В появившемся файле установить отметки под заголовками "Program/Configure" и "Verify", других отметок ставить нет необходимости;

9.2.3.7 Нажать на кнопку "Start";

9.2.3.8 По завершению сеанса программирования ПЛИС сразу приступает к выполнению программы.

9.2.3.9 Результат работы программы – на индикатор HG2 выводится десятичное число, которое соответствует текущему значению BCD счетчика внутри ПЛИС (BCD счетчик считает от 0 до 9 в десятичной системе счисления).

9.2.3.10 По завершению работы записать обратно базовую программу Task_01_(ICR) (аналогично пунктам 9.2.3.4-9.2.3.7).

9.2.3.11 Выключить стенд тумблером SA2.

Таблица 9.3 – Назначение битов (линий), кнопок и тумблеров схемы

Бит (линия), кнопка, тумблер	Назначение
бит D7	Подключает выход буферного регистра к линиям A-D.
биты D0-D3	Биты параллельной загрузки BCD счетчика внутри ПЛИС (смотреть содержимое программы).
биты A-D	Сюда подключен через буферный регистр выход BCD счетчика (смотреть содержимое программы, и схему платы процессора)
тумблер SA11	Разрешение параллельной загрузки BCD счетчика.
тумблер SA12	Направление счета.
тумблер SA13	Разрешение счета.

Рисунок 9.2 – Схема цифровой части для функционирования прошивки "TASK_01_(BCD CNTR)" ПЛИС

9.2.4 Programs\PLD\Task_01_(BIN CNTR) (двоичный счетчик).

9.2.4.1 Для проверки данной программы схемы необходимо собрать схему по рисунку 9.2.

9.2.4.2 Подключить кабель LPT порта ПК к разъему программатора ПЛИС, это разъем внутри блока "ПЛИС". Любые переключения кабеля LPT порта следует производить только при отключенном стенде, иначе это может привести к повреждению порта LPT ПК;

9.2.4.3 Включить стенд тумблером SA2.

9.2.4.4 Запустить утилиту "Quartus II 5.0sp1 Programmer", она находится по адресу "Пуск > Программы > Altera";

9.2.4.5 В утилите нажать на кнопку "Add File…", указать путь к файлу программы, например "Programs\PLD\Task_01_(BIN_CNTR)\Task_01.pof" с компакт диска, или диска "C:\" ПК. Для программирования желательно использовать файлы только с расширением ".pof". Для корректного программирования не следует добавлять более одного файла для записи в ПЛИС, т.к. последующие файлы не запишутся, и могут вызвать ошибки;

9.2.4.6 В появившемся файле установить отметки под заголовками "Program/Configure" и "Verify", других отметок ставить нет необходимости;

9.2.4.7 Нажать на кнопку "Start";

9.2.4.8 По завершению сеанса программирования ПЛИС сразу приступает к выполнению программы.

9.2.4.9 Результат работы программы – на индикатор HG2 выводится десятичное число, после числа 9 следует вспомогательный набор символов, которое соответствует текущему значению BIN счетчика внутри ПЛИС (BIN счетчик считает от 0 до F в шестнадцатеричной системе счисления).

9.2.4.10 По завершению работы записать обратно базовую программу Task_01_(ICR) (аналогично пунктам 9.2.3.4-9.2.3.7).

9.2.4.11 Выключить стенд тумблером SA2.

Таблица 9.4 – Назначение битов (линий), кнопок и тумблеров схемы

Бит (линия), кнопка, тумблер	Назначение
бит D7	Подключает выход буферного регистра к линиям A-D.
биты D0-D3	Биты параллельной загрузки BIN счетчика внутри ПЛИС (смотреть содержимое программы).
биты A-D	Сюда подключен через буферный регистр выход BIN счетчика (смотреть содержимое программы, и схему платы процессора)
тумблер SA11	Разрешение параллельной загрузки BIN счетчика.
тумблер SA12	Направление счета.
тумблер SA13	Разрешение счета.
кнопка SB4	Сброс счетчика в 0.