Bài giảng Thiết kế logic số (VLSI design): Chương 4.1 - Trịnh Quang Kiên

Thiết kế logic số (VLSI design) Bộ môn KT Xung, số, VXL quangkien82@gmail.com https://sites.google.com/site/bmvixuly/thiet­ke­logic­so 08/2012 Nội dung môn học Chương I Chương II Các kiến thức chung (nhắc lại từ Điện Tử Số) HDL & Automation Design IC khả trình Ngôn ngữ VHDL Kỹ năng TK: Các khối MSI, SSI đơn giản đã biết trong ĐTS: cộng, dịch, thanh ghi, đếm FSM… Các thuật toán và sơ đồ để thiết kế một số khối LSI thông dụng Kỹ năng TK: Các khối LSI, VLSI: CLA, nhân, chia số nguyên, số thực, có dấu và không dấu, Chương Memory, cấu trúc CPU đơn giản. III Bài tập lớn môn học Chương IV Công nghệ FPGA Thiết kế FPGA trên Xilinx ISE Kỹ năng TK: Hiện thực hóa thiết kế ở các chương trứoc trên FPGA, lập trình giao tiếp bằng VHDL cho các ngoại vị đơn giản : UART, PS/2, I2C, SPI, VGA/LCD. Chương IV: Thiết kế mạch số trên FPGA quangkien82@gmail.com 2/26 2 Mục đích & nội dung • Mục đích • Giới thiệu tổng quan về công nghệ FPGA, so sánh FPGA với các công nghệ thiết kế và xử lý ứng dụng cho các bài toán số. Kiến trúc tổng quan và Kiến trúc Xilinx FPGA, nắm được nguyên lý làm việc của FPGA. • Nội dung • Khái niệm FPGA • Kiến trúc tổng quan FPGA • Công nghệ tái cấu trúc FPGA (SRAM­based) • So sánh FPGA với CPLD, SPLD, ASIC, DSP • Các ứng dụng của FPGA • Mật độ tích hợp và khả năng tài nguyên của FPGA • Kiến trúc cụ thể của Xilinx Spartan 3E Chương IV: Thiết kế mạch số trên FPGA quangkien82@gmail.com 3/26 Yêu cầu chuẩn bị & Tài liệu tham khảo • Đọc trước TL[1], tr95­237: Chương IV • Xem trước slide bài giảng số 4.1 tại địa chỉ: https://sites.google.com/site/bmvixuly/thiet­ke­logic­so • https://dl.dropbox.com/u/68634585/lecture/lecture4.1.pptx • Đọc thêm TL[7] tr 1­116 • Cài đặt phần mềm Xilinx ISE 12.4 • Chuẩn bị bài thực hành số 1 trên FPGA tại phụ lục 4 TL[1]. • https://www.doc.ic.ac.uk/~wl/teachlocal/arch2/killasic.pdf • http://www.deepchip.com/downloads/fpga­vs­asic.pdf • http://www.xess.com/appnotes/fpga_tut.php Chương IV: Thiết kế mạch số trên FPGA quangkien82@gmail.com 4/26 Khái niệm FPGA (Xilinx.com) Field­Programmable Gate Arrays (FPGAs) are semiconductor devices that are based around a matrix of configurable logic blocks (CLBs) connected via programmable interconnects. FPGAs can be reprogrammed to desired application or functionality requirements after manufacturing. công nghệ IC lập trình mới nhất và tiên tiến nhất hiện nay. quá trình tái cấu trúc IC có thể được thực hiện bởi người dùng cuối Công nghệ cho phép hiện thực hóa các thiết kế số với chi phí và thời gian hợp lý -Công nghệ đủ mạnh để đáp ứng đa số các ứng dụng cơ bản, thay thế các chip ASIC chuyên dụng - Công nghệ cho phép mở ra các giải pháp kỹ thuật mới cho các hệ xử lý truyền thống, thay thế bằng các hệ có khả năng tái cấu hình mềm dẻo. Chương IV: Thiết kế mạch số trên FPGA quangkien82@gmail.com 5/26 ... - tailieumienphi.vn