Thiết kế hệ thống xử lý ảnh video trên FPGA (CycloneII), chương 5

Phần mềm tiện ích XSTOOL Hiện nay XILINX cung cấp các công cụ cho việc lập trình họ FPGAs và CPLDs. Một vài phiên bản gần đây của phần mềm XILINX tạo ra các file dạng bitstream tương thích với mạch XS40. XESS corp. cung cấp thêm tiện ích XSTOOLs cho việc giao tiếp một máy tính với một mạch XS40. Phần mềm tiện ích XSTOOL này bao gồm các chức năng sau: Kiểm tra mạch Lập trình tạo tần số cho bộ dao động trên mạch Download các thiết kế vào KIT Nạp dữ liệu...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế hệ thống xử lý ảnh video trên FPGA (CycloneII), chương 5 Chương 5: PHAÀN MEÀM HOÃ TRÔÏ THIEÁT KEÁI. Phaàn meàm tieän ích XSTOOL Hieän nay XILINX cung caáp caùc coâng cuï cho vieäc laäp trìnhhoï FPGAs vaø CPLDs. Moät vaøi phieân baûn gaàn ñaây cuûa phaànmeàm XILINX taïo ra caùc file daïng bitstream töông thích vôùimaïch XS40. XESS corp. cung caáp theâm tieän ích XSTOOLs chovieäc giao tieáp moät maùy tính vôùi moät maïch XS40. Phaàn meàm tieän ích XSTOOL naøy bao goàm caùc chöùc naêngsau:  Kieåm tra maïch  Laäp trình tạo taàn soá cho boä dao ñoäng treân maïch  Download caùc thieát keá vaøo KIT  Naïp döõ lieäu vaøo KIT 1. Kieåm tra maïch XS40 Moãi laàn laép ñaët maïch XS40 vaø caùc jumper ôû caáu hình maëcñònh cuûa chuùng thì maïch coù theå ñöôïc kieåm tra baèng caùch söûduïng tieän ích GUI-based GXSTEST nhö sau: Nhaáp vaøo bieåu töôïng (ñaõ coù treân maøn hình neàn khi caøiñaët XSTOOLS). Sau ñoù hieän cöûa soå: Keá tieáp, ta seõ choïn loaïi coång song song maø maïch XS40ñöôïc keát noái töø danh saùch pulldown Port. GXSTEST baét ñaàu vôùicoång LPT1 nhö maëc ñònh, nhöng ta cuõng coù theå choïn coång LPT2hoaëc LPT3 tuyø thuoäc vaøo caáu hình maùy tính. Sau khi choïn coång song song, ta choïn loaïi maïch XS40 ñangcaàn kieåm tra töø danh saùch pulldown Board Type. Sau ñoù nhaápchoïn nuùt TEST ñeå baét ñaàu thuû tuïc kieåm tra. GXSTEST seõ ñònhdaïng FPGA ñeå chaïy thuû tuïc kieåm tra treân maïch XS40. Sau vaøigiaây, neáu vieäc kieåm tra ñöôïc thöïc hieän thaønh coâng thì LED 7ñoaïn hieån thò O. Ngöôïc laïi neáu E hieån thò treân LED 7 ñoaïn thìvieäc kieåm tra thaát baïi. Cöûa soå traïng thaùi seõ xuaát hieän treân maønhình maùy tính ñeå khai baùo cho ta bieát vieäc kieåm tra thaønh coânghay thaát baïi. Neáu kieåm tra maïch XS40 thaát baïi, ta seõ thaáy danh saùchkieåm tra thoâng baùo nguyeân nhaân cuûa vieäc kieåm tra khoâng thaønhcoâng ñoù. Neáu tình traïng khoâng phaûi laø moät trong nhöõng nguyeânnhaân ñoù thì ta seõ kieåm tra maïch XS40 baèng moät maùy tính khaùc. 2. Laäp trình cho boä dao ñoäng cuûa maïch XS40 Maïch XS40/XSP coù moät boä dao ñoäng laäp trình ñöôïc taàn soá100MHz. Taàn soá chính 100MHz coù theå ñöôïc chia bôûi caùc heä soátöø 1,2,…ñeán 2050 ñeå laáy xung töø 100MHz, 50MHz, …xuoáng48.7KHz töông öùng. Caùc taàn soá ñaõ chia naøy ñöôïc göûi ñeán phaàncoøn laïi cuûa maïch XS40/XSP nhö moät tín hieäu xung. Caùc soá chia (öôùc soá) ñöôïc löu tröõ ôû boä nhôù coá ñònh trongchip cuûa boä dao ñoäng ñeå noù tieáp tuïc hoaït ñoäng ôû taàn soá ñaõ ñöôïcchöông trình hoaù baát cöù khi naøo nguoàn ñieän ñöôïc caáp cho maïchXS40/XSP. Caùc soá chia ñaëc bieät coù theå löu tröõ vaøo chip cuûa boädao ñoäng baèng caùc söû duïng tieän ích GUI-based GXSSETCLKnhö sau: Nhaáp choïn bieåu töôïng (ñaõ coù treân maøn hình neàn khicaøi ñaët XSTOOLS). Sau ñoù hieän ra cöûa soå: Böôùc keá tieáp laø choïn coång song song maø maïch XS40/XSPñöôïc keát noái töø danh saùch pulldown Port. GXSSETCLK baét ñaàuvôùi coång song song LPT1 nhö ñaõ maëc ñònh, nhöng ta cuõng coù theåchoïn coång song song LPT2 hoaëc LPT3 tuyø theo caáu hình maùytính. Sau ñoù choïn loaïi maïch XS40/XSP töø danh saùch pulldownBoard Type. Keá tieáp, ta ñöa vaøo moät soá chia coù giôùi haïn trong khoaûng töø1 ñeán 2050 vaøo oâ Divisor vaø nhaáp choïn nuùt SET. Sau ñoù caùcleänh lieân tuïc ñöôïc cho bôûi GXSSETCLK ñeå ñaët caùc shunt, dichuyeån vaø löu tröõ nguoàn ñieän trong suoát quaù trình laäp trình choboä dao ñoäng. Khi quaù trình treân hoaøn taát, taàn soá môùi seõ ñöôïc laäptrình ñeå ñöa vaøo DS1075 Tín hieäu xung ngoaïi coù theå ñöôïc thay theá cho boä dao ñoängnoäi taàn soá 100MHz cuûa DS1075. Vieäc kieåm tra hoäp choïn xungngoaïi seõ cho pheùp ñaëc tính naøy trong chip cuûa boä taïo dao ñoänglaäp trình ñöôïc. Neáu ñieàu naøy ñöôïc choïn, ta seõ phaûi töï cung caápxung ngoaïi cho maïch XS40/XSP thoâng qua chaân 64 sau ñoù. 3. Laäp trình Phaàn naøy seõ cho bieát laøm theá naøo ñeå download moät thieát keálogic töø maùy tính vaøo maïch XS40 vaø laøm sao ñeå löu tröõ moätthieát keá trong EEFROM noái tieáp tuyø yù maø khi caáp nguoàn ñieänvaøo thì noù seõ hoaït ñoäng. a. Download caùc thieát keá vaøo maïch XS40 Trong giai ñoaïn trieån khai vaø kieåm tra, thoâng thöôøng ta seõkeát noái maïch XS40 ñeán coång song song cuûa maùy tính vaødownload maïch moãi khi thay ñoåi noù. Download moät thieát keáFPGA vaøo maïch XS40 baèng caùch söû duïng tieän ích GXSLOADnhö sau: Nhaáp choïn bieåu töôïng (ñaõ coù saün treân maøn hình neànkhi caøi ñaët XSTOOLS). Sau ñoù xuaát hieän cöûa soå nhö hình: Choïn coång song song maø maïch XS40 ñöôïc keát noái ñeán töødanh saùch pulldown Port. Thoâng thöôøng GXSLOAD ñöôïc maëcñònh vôùi coång song song LPT1 nhöng ta coù theå choïn ...