МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” КАФЕДРА ЕЛЕКТРОННИХ ОБЧИСЛЮВАЛЬНИХ МАШИН  Розрахункова робота з курсу “Мови опису апаратних засобів” на тему: “Синтез спеціалізованого пристрою” 1. Анотація В розрахунковій роботі проводиться функціональний опис спеціалізованого пристрою на мові проектування апаратних засобів – VHDL, а також здійснюється його тестування та верифікація з використанням тестових стендів VHDL. В якості пояснень наводяться основні теоретичні аспекти VHDL моделювання та тестування. Технічне завдання дає опис пристрою у вигляді структурної схеми та аналітичних формул. Виходячи з цього спочатку розробляється реалізація арифметичного вузла (АЛП) на логічному рівні. Після чого, здійснюється, власне, сам опис пристрою на VHDL. Для проведення ефективного тестування та верифікації розробленої моделі використовуються тестові стенди. Реалізуються тестові набори типових режимів роботи пристрою. Опис сигналів проілюстровано часовими діаграмами. Верифікація розробленого проекту виконується шляхом аналізу на відповідність реакцій схеми на вхідні сигнали стимуляторів, тим результатам, які були отримані аналітичним розрахунком. Наступним етапом розрахункової роботи є проведення проектування завершеного пристрою на базі ПЛІС фірми Xilinx, за допомогою пакету WebPack ISE. Опис вхідного пристрою подається у вигляді VHDL-моделі. До нього також додається спеціальний тестовий опис(testbench) для симуляції пристрою. Пояснювальна документація детально викладає порядок проведення процесу розробки, його основні етапи та результати отримані на кожному з них. Також приводяться базові відомості про пакет WebPack ISE та методика роботи з ним. Перевірка на коректність функціонування як VHDL-моделі так і отриманого засобами САПР синтезованого пристрою здійснюється програмою ModelSimXE Starter, яка супроводжує пакет WebPack ISE. Даний програмний продукт дає можливість проілюструвати часові діаграми роботи пристрою. На завершальному етапі проектування підбирається постійний запомятовуючий пристрій (PROM) для конфігурування мікросхеми на виконання закладених в неї функцій. В підсумку розробляється електрична принципова схема завершеного пристрою на базі ПЛІС фірми Xilinx. 2. Зміст Теоретична частина 4 Завдання на роботу 7 Синтез VHDL-моделі спеціалізованого пристрою 14 Висновки 18 Література 17 Додаток 1. Електрична принципова схема СП 19 Додаток 2. Перелік елементів СП 20 3. Теоретична частина 3.1. Створення VHDL-моделі спеціалізованого пристрою VHDL-код описує поведінку проектованої цифрової системи і являє собою звичайний текстовий файл. Виконання VHDL-опису проводиться за допомогою спеціальної програми - системи моделювання. Система моделювання включає засоби, призначені для: організації проекту - визначення директорії проекту, розташування в ній необхідних файлів з вихідними VHDL-кодами, необхідними пакетами та бібліотеками VHDL-описів; компіляції - перетворення VHDL-кодів у внутрішнє представлення, яке і виконується (моделюється); зборки (лінкування); моделювання - виконання VHDL-кодів, представлених у внутрішній формі; візуалізації вихідних описів та результатів моделювання в різних формах - текстовій або графічній (часові діаграми). Для моделювання цифрової системи необхідно створення спеціального тестового опису (теста)—оболонки, основне призначення якої: організувати подавання вхідних сигналів, отримати реакцію тестованої системи, порівняти, якщо потрібно, реакцію схеми з очікуваною. Тестовий стенд - це середовище, в якому проект перевіряється за допомогою сигналів-стимуляторів з відображенням його реакцій. Тестовий стенд складається з наступних елементів: сокет для тестованого пристрою (UUT - unit under test), генератор стимуляторів (підсистема, що застосовує стимулятори до UUT, генеруючи їх автономно, або читаючи із зовнішнього джерела), засоби відображення реакцій UUT на стимулятори...