Xilinx Tutorial: Como gerar macros para FPGAs L. S. Braga ......Mestrado em Sistemas Mecatrônicos 1 Tutorial: Como gerar macros para FPGAs Xilinx Mestrandos: Rodrigo T. P. Oliveira

Mestrado em Sistemas Mecatrônicos


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Tutorial: Como gerar

Tutorial: Como gerar

macros para

macros para FPGAs

FPGAsXilinx

Xilinx

Mestrandos: Rodrigo T. P. Oliveira

Mestrandos: Rodrigo T. P. Oliveira

Andr

Andr ééL. S. Braga

L. S. Braga

Prof. Dr.: Carlos

Prof. Dr.: Carlos Llanos

Llanos



22

Defini

Defini çções e Propostas

ões e Propostas

��O que

O que ééuma Macro?

uma Macro?

��ÉÉuma fun

uma funçç ão l

ão l óógica que foi criada com componentes

gica que foi criada com componentes

espec

espec ííficos de uma determinada fam

ficos de uma determinada famíí lia de

lia de FPGAs

FPGAs ..

��Porque fazer uma Macro?

Porque fazer uma Macro?

��Para que esta possa ser usada como uma

Para que esta possa ser usada como uma

delimita

delimitaçç ão r

ão ríí gida entre setores reconfigur

gida entre setores reconfigur ááveis e

veis e

não

não-- reconfigur

reconfigur ááveis num sistema de reconfigura

veis num sistema de reconfiguraçç ão

ão

dinâmica; j

dinâmica; j ááque, a mesma pode ser colocada na

que, a mesma pode ser colocada na

posi

posiçç ão desejada durante o processo de

ão desejada durante o processo de Place

Place& &

Route

Route..



33

Como abrir o programa para

Como abrir o programa para

cria

criaçç ão de Macros

ão de Macros

��No Menu Iniciar (

No Menu Iniciar ( Start

Start) do Windows,

) do Windows,

dentro da pasta referente ao ISE

dentro da pasta referente ao ISE

encontra

encontra-- se uma pasta com todos os

se uma pasta com todos os

acess

acessóórios dispon

rios disponíí veis juntamente ao

veis juntamente ao

pacote do ISE, dentre eles encontra

pacote do ISE, dentre eles encontra-- se o

se o

FPGA Editor:

FPGA Editor:

��Menu Iniciar

Menu Iniciar \\Programas

Programas \\Xilinx

XilinxISE

ISE

7.1i

7.1i \\ Accessories

Accessories \\FPGA Editor

FPGA Editor



44

Uma Visão Geral do Programa

Uma Visão Geral do Programa



55



66

Selecionar

Nome/Localização do

arquivo de Macro

Selecionar o Dispositivo ao qual

se destina a Macro:

Device/ Package/ Speed



77

Situa

Situaçç ão e Atalhos

ão e Atalhos

��Foram Abertas 3 janelas no FPGA Editor:

Foram Abertas 3 janelas no FPGA Editor:

��Array

ArrayWindow

Window

��List

ListWindow

Window

��World

WorldWindow

Window

��Atalhos para navega

Atalhos para navegaçç ão r

ão ráápida dentro da

pida dentro da Array

Array

Window

Window::

��Scroll

ScrollUpUp// Down

Down��Pan

PanDown

Down// UpUp

��Shift

Shift+ + Scroll

ScrollUpUp// Down

Down��Pan

PanLeft

Left// Right

Right

��Ctrl

Ctrl + + Scroll

ScrollUpUp// Down

Down��Zoom In/

Zoom In/Out

Out

��Ctrl

Ctrl + + Shift

Shift+ + Scroll

ScrollUpUp// Down

Down��Zoom to Box

Zoom to Box



88

Selecione a região a ser usada

para a construção da macro



99

Adapte os layersde acordo com o seu

conforto visual. Caso seja necessário

saber o que cada ícone representa basta

posicionar o cursor sobre o ícone e

um “hint”serámostrado.



1010

Selecione a primeira Slice



1111

Sele

Seleçç ão e adi

ão e adi çção da primeira

ão da primeira Slice

Slice

ao projeto

ao projeto



1212



1313

Repita o procedimento com

Repita o procedimento com

a primeira

a primeira Slice

Slicedo segundo

do segundo

grupo, selecionando

grupo, selecionando-- a e

a e

adicionando

adicionando-- a ao projeto

a ao projeto

como visto nos slides

como visto nos slides

seguintes

seguintes



1414



1515



1616

Situa

Situaçç ão: 2

ão: 2 Slices

Slicesinseridas

inseridas



1717

Adicionando os dois pinos

Adicionando os dois pinos

externos de entrada da Macro

externos de entrada da Macro

na

na Slice

Slice11



1818



1919



2020



2121



2222

Adicionando os fios de

Adicionando os fios de

conexão entre as

conexão entre as Slices

Slices1 e 2

1 e 2



2323

Cada

Cada Slice

Slicepossui as sa

possui as saíí das X e Y que são

das X e Y que são

respectivamente combina

respectivamente combinaçç ão linear das entradas F1

ão linear das entradas F1-- F4 e

F4 e

G1

G1-- G4. Selecione usando a tecla

G4. Selecione usando a tecla shift

shifta sa

a saíí da Y da

da Y da Slice

Slice1 1

e a entrada G1 da

e a entrada G1 da Slice

Slice22



2424



2525



2626



2727

FaFaçç a o mesmo entre a sa

a o mesmo entre a saíí da

da

X da

X da Slice

Slice1 e a entrada F1 da

1 e a entrada F1 da

Slice

Slice2 2



2828



2929

Neste passo devemos

Neste passo devemos

adicionar os pinos externos de

adicionar os pinos externos de

sasaíí da da Macro na

da da Macro na Slice

Slice2. 2.

Nossas sa

Nossas saíí das serão os pinos

das serão os pinos

X e Y da

X e Y da Slice

Slice2. Adicione

2. Adicione-- os os

um a cada vez como visto nos

um a cada vez como visto nos

slides a seguir.

slides a seguir.



3030



3131



3232



3333



3434

Dentro de cada

Dentro de cada Slice

Slicedevemos

devemos

fazer conexões internas que

fazer conexões internas que

mapearão a sua sa

mapearão a sua saíí da de acordo

da de acordo

com a sua entrada. Para fazer as

com a sua entrada. Para fazer as

conexões internas da

conexões internas da Slice

Slice1, dê

1, dê

um duplo

um duplo click

clickpra visualizar o

pra visualizar o

circuito interno da

circuito interno da Slice

Slice



3535



3636



3737



3838



3939

Dentro da Slicetemos 2 tabelas verdades X em função de F1-F4 e Y em função de G1-G4.

No campo acima colocamos as equações que correspondem Y com G1-G4 e X com F1-F4, no entanto,

Internamente, em ambos os casos, as entradas são tratadas como A1-A4 e não F ou G como nos pinos externos.

Então se quisermos uma saída Y que seja uma porta OU entra as 4 entradas G devemos escrever A1+A2+A3+A4

na linha correspondente a saída G. No nosso caso queremos apenas um seguidor de sinal por tanto temos que

tanto G como F serão apenas uma repetição do sinal presente em A1



4040



4141



4242

Selecione (zoom) a região

pela qual devemos passar

o sinal desde a tabela verdade

atéa saída.



4343

Para que o sinal possa ser passado desde

a tabela verdade atéa saída basta clicar

no pequeno triângulo no qual o fio se conecta



4444

Repetir passo para

este último fio



4545



4646

Repetir o passo anterior para a conexão entre a segunda

Repetir o passo anterior para a conexão entre a segunda

tabela verdade e sua respectiva sa

tabela verdade e sua respectiva saíí dada



4747



4848

Tendo feita a liga

Tendo feita a ligaçç ão interna

ão interna

na

na Slice

Slice1, deve

1, deve-- se repetir o

se repetir o

procedimento para a

procedimento para a Slice

Slice22



4949



5050

Setando

Setandoa referência para a

a referência para a

Macro

Macro



5151

Selecione qual seráa referência



5252



5353



5454

Essa Macro pode ser usada dentro de

Essa Macro pode ser usada dentro de

um arquivo VHDL qualquer que esteja

um arquivo VHDL qualquer que esteja

sendo especificado para o dispositivo no

sendo especificado para o dispositivo no

qual a Macro foi projetada. Deve

qual a Macro foi projetada. Deve-- se

se

colocar o arquivo de macro no mesmo

colocar o arquivo de macro no mesmo

diret

diret óório do arquivo (ou projeto) VHDL.

rio do arquivo (ou projeto) VHDL.

De maneira que a Macro pode ser

De maneira que a Macro pode ser

facilmente instanciada como um simples

facilmente instanciada como um simples

componente VHDL.

componente VHDL.



5555

Instanciando a Macro

Instanciando a Macro

Declara

Declaraçção:

ão:

component

componentMacroTutorial

MacroTutorial isis

port

port((Entrada1

Entrada1: in

: in std_logic

std_logic;;

Entrada2

Entrada2: in

: in std_logic

std_logic;;

Saida1

Saida1

: : out

outstd_logic

std_logic;;

Saida2

Saida2

: : out

outstd_logic

std_logic););

end

endcomponent

component ;;

Instância:

Instância:

Nome_da_Instancia

Nome_da_Instancia: : MacroTutorial

MacroTutorial port

portmap

map((

Entrada1 => ,

Entrada1 => ,

Entrada2 => ,

Entrada2 => ,

Saida1 => ,

Saida1 => ,

Saida2 => );

Saida2 => );



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FIMFIM

Versão 2.0 do Tutorial: Revisado pelo Mestrando Anderson Correia

Versão 2.0 do Tutorial: Revisado pelo Mestrando Anderson Correia

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