SEm/labore/07 oszillo
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| − | # Starten Sie HDL | + | # Starten Sie HDL-Designer. |
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# In der Library '''ambarchitect''' duplizieren Sie die Architektur '''struct''' des Blocks '''beamer'''. | # In der Library '''ambarchitect''' duplizieren Sie die Architektur '''struct''' des Blocks '''beamer'''. | ||
# Setzen Sie die neue Architektur als die default Architektur. | # Setzen Sie die neue Architektur als die default Architektur. | ||
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| − | + | Editieren Sie die Datei '''configuration.xls''' und ergänzen Sie diese, um den neuen Peripheriebaustein einzusetzen. | |
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* dessen Index | * dessen Index | ||
| − | * dessen Basis-Adresse und | + | * dessen Basis-Adresse und die Mask, welche die Grösse im Busspeicher angibt |
| − | + | Diese Werte sind als generische Parameter der neuen Schaltung zu implementieren.}} | |
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=== Registerblock === | === Registerblock === | ||
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Der Peripheriebaustein wird durch die folgende Register gesteuert: | Der Peripheriebaustein wird durch die folgende Register gesteuert: | ||
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| − | * | + | * Adresse 01, 16 Bits: gibt die Periode zwischen der Berechnung von zwei benachbarten Punkten der Spline an |
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| − | * | + | * Adresse 03, 16 Bits: Register zum Schreiben eines Punktes im Y-Koordinatenspeicher |
| − | + | Das Kontrollregister enthält folgende Elemente: | |
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* Bit 1, newPattern: signalisiert das Laden einer neuen Sequenz von Koordinaten im Speicher | * Bit 1, newPattern: signalisiert das Laden einer neuen Sequenz von Koordinaten im Speicher | ||
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| − | * Bits 15 | + | * Bits 15 ... 8, size: Anzahl Punkte der Graphik im Koordinaten-Speicher |
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| − | + | Das Kontrollregister wird als Schreib-Lese-Speicher erstellt, d.h. es ist möglich die geschriebene Werte zurückzulesen. | |
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| − | * Beim Laden eines neuen Koodinatensatzes, wenn '''updatePattern''' auf '1' umschaltet, werden die Speicheradressen | + | * Beim Laden eines neuen Koodinatensatzes, wenn '''updatePattern''' auf '1' umschaltet, werden die Speicheradressen auf null gesetzt. |
| − | * Während | + | * Während dem Laden einer neuen Sequenz von Koordinaten ('''updatePattern = '1''''), wird die Adresse nach jedem Schreiben in das dazugehörende Register inkrementiert. Das Schreiben in den Speichern wird ausgeführt, wenn '''en = '1'''' und '''write = '1''''. |
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| − | + | # Schreiben Sie die VHDL-Architektur der Blöcke, welche die Speicherblöcke im FIFO-Modus steuern.}} | |
| − | . | + | Der Registerblock steuert die Interpolationsschaltung, welche eine Kurve auf den Bildschirm des Oszilloskop zeichnet. |
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* Laden Sie ein Koodinatensatzes ins Speicher uns starten Sie das Zeichnen von Splines.. | * Laden Sie ein Koodinatensatzes ins Speicher uns starten Sie das Zeichnen von Splines.. | ||
Revision as of 23:25, 20 June 2013
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Oszillo Peripheriebaustein
Einleitung
Dieses Labor zeigt die Schaffung eines APB-Peripheriebausteins in einem AMBA-Bus System. Er wird uns ermöglichen, eine Schaltung zu erstellen, welche eine Graphik auf einem Oszilloskop im X-Y Modus zeichnet.
Konfiguration
Die Schaltung basiert auf dem im den vorderen Laboren gesehenen AMBA Bussystem. Wir werden einen Peripheriebaustein erstellen um die Spline-Zeichnungsfunktion auszuführen.
Entwurf des Peripheriebausteins
Der Peripheriebaustein ist in 2 Teile geteilt: einen Block für die Kontrollregister und einen Block für die Funktionalität.
Adressierung
Registerblock
Der Peripheriebaustein wird durch die folgende Register gesteuert:
- Adresse 00, 16 Bits: Kontrollregister
- Adresse 01, 16 Bits: gibt die Periode zwischen der Berechnung von zwei benachbarten Punkten der Spline an
- Adresse 02, 16 Bits: Register zum Schreiben eines Punktes im X-Koordinatenspeicher (FIFO)
- Adresse 03, 16 Bits: Register zum Schreiben eines Punktes im Y-Koordinatenspeicher
Das Kontrollregister enthält folgende Elemente:
- Bit 0, run: Aktivierung der Berechnungsfunktion der zu zeichnenden Punkte
- Bit 1, newPattern: signalisiert das Laden einer neuen Sequenz von Koordinaten im Speicher
- Bit 2: linesSplines: auswählen zwischen geraden Linien oder Splines zwischen 2 aufeinanderfolgenden Punkten
- Bits 15 ... 8, size: Anzahl Punkte der Graphik im Koordinaten-Speicher
Das Kontrollregister wird als Schreib-Lese-Speicher erstellt, d.h. es ist möglich die geschriebene Werte zurückzulesen. Auf die Register zu den Koordinatenspeichern kann nur im Schreibmodus zugegriffen werden.
- Im normalen Modus, wenn updatePattern = '0' und die Enable-Steuerung der Speicher en = '1' ist, wird die Adresse bei jedem newPolynom-Puls inkrementiert. Dies bis die Adresse patternSize erreicht, dann wird Sie wieder auf null gezetzt.
- Beim Laden eines neuen Koodinatensatzes, wenn updatePattern auf '1' umschaltet, werden die Speicheradressen auf null gesetzt.
- Während dem Laden einer neuen Sequenz von Koordinaten (updatePattern = '1'), wird die Adresse nach jedem Schreiben in das dazugehörende Register inkrementiert. Das Schreiben in den Speichern wird ausgeführt, wenn en = '1' und write = '1'.
Der Registerblock steuert die Interpolationsschaltung, welche eine Kurve auf den Bildschirm des Oszilloskop zeichnet.
Interpolationsschaltung
Die Interpolationsschaltung ist dieselbe, die für das Zeichnen von Lissajous-Kurven auf dem Oszilloskop gebraucht wurde, aber mit anderen Werten für manche Generics. Somit sollte sie beim ersten Versuch funktionieren.
Auf dem Testboard gibt es einen Button für den Signal selSinCos, welcher es erlaubt, entweder die Steuerungen vom Registerblock zu brauchen, oder eine default-Steuerung anzuwenden, die einen Kreis abhand eines lokalen Sinus- und Cosinusgenerators zeichnet. Ergänzen Sie den VHDL-Code von sinCosTable so, um die Sinus- und Cosinusausgänge abhand der 8 Werten des zur Verfügung stehenden ersten Viertels der Sinustabelle.
Simulation
Simulieren Sie den APB-Peripheriebaustein und überprüfen Sie seine Funktionalität.
Erstellung des AMBA-Bus Systems
Der Peripheriebaustein wurde imBlock grBeamer gelegt, welcher den AMBA-Bus System enthält.
Simulation
In der Library ambarchitect_test, duplizieren Sie die Architektur des Blocks beamer_tester.
Editieren Sie die Neue Architektur und implementieren Sie die Steuerungen, um Koordinaten ins Peripheriebaustein zu schreiben und dann dessen Funktionalität zu starten.
Test auf Platte
Für die ersten Tests, löschen Sie den LEON-Prozessor zusammen mit der Debug Support Unit (DSU). Lassen Sie die Anschlüsse, welche diesen Bausteinen gehören.
Erstellen Sie eine VHDL-Datei anhand des Blocks Board/FPGA_beamer, synthetisieren Sie diese Schaltung, Laden Sie diese auf der Testplatte und überprüfen Sie die Funktionalität des Systems:
- Durch den Seriellen Port, schreiben Sie die Kontrollregister zu und lesen Sie dei geschriebene Werte zurück.
- Laden Sie ein Koodinatensatzes ins Speicher uns starten Sie das Zeichnen von Splines..
Der bus testOut erlaubt es, Testsignale auf die Stecker der Testplatte anzubringen.
Navigation
06 APB Komponent
Anleitung auf Deutsch
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