Xem trước tài liệu

Đang tải tài liệu...

Thông tin chi tiết tài liệu

Định dạng: PDF
Số trang: 86 trang
Dung lượng: 2 MB

Giới thiệu nội dung

Thiết kế hệ vi điều khiển lõi mềm Microblaze 32-bit trên FPGA và cài đặt ứng dụng

Tác giả: Nguyễn Văn Lăng

Lĩnh vực: Kỹ thuật Điện tử

Nội dung tài liệu:
Luận văn này tập trung vào việc thiết kế và triển khai một hệ vi điều khiển lõi mềm 32-bit trên nền tảng FPGA. Đề tài đi sâu vào nghiên cứu công nghệ FPGA, ngôn ngữ mô tả phần cứng VHDL, và kiến trúc vi điều khiển Microblaze. Quy trình thiết kế phần cứng bằng VHDL và việc sử dụng công cụ phần mềm Xilinx ISE 14.1 để triển khai trên bảng mạch FPGA cũng được trình bày chi tiết. Cuối cùng, luận văn đề cập đến việc xây dựng và cài đặt các ứng dụng phần mềm thử nghiệm cho hệ vi điều khiển đã được cấu hình.

Mục lục chi tiết:

  • Lời cam đoan
  • Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
  • Danh mục các bảng
  • Danh mục các hình vẽ, đồ thị
  • Mở đầu
  • Chương 1: Công nghệ FPGA
    • 1.1. Phân loại các vi mạch tích hợp
    • 1.1.1. Tổng quan phát triển các mạch tích hợp
    • 1.1.2. Các mạch tích hợp ứng dụng chuyên biệt (ASIC)
    • 1.1.3. Các thiết bị logic có thể lập trình được (PLD)
    • 1.2. FPGA
      • 1.2.1. Kiến trúc FPGA
      • 1.2.2. Định tuyến trong FPGA
    • 1.3. Phương pháp lập trình FPGA
      • 1.3.1. Lập trình dựa vào bộ nhớ SRAM (Static Random Access Memory)
      • 1.3.2. Lập trình dựa vào đốt cầu chì (anti-fuse)
    • 1.4. So sánh FPGA với các công nghệ vi mạch tích hợp khác
      • 1.4.1. FPGA và ASIC
      • 1.4.2. FPGA và PLD
    • 1.5. Công nghệ FPGA của một số nhà công nghệ
      • 1.5.1. Xilinx FPGA
      • 1.5.2. Altera FPGA
    • 1.6. Kết luận chương
  • Chương 2: Thiết kế phần cứng bằng VHDL
    • 2.1. Ngôn ngữ mô tả phần cứng VHDL
      • 2.1.1. Lịch sử của VHDL
      • 2.1.2. Ứng dụng của VHDL
      • 2.1.3. Đặc điểm của VHDL
        • 2.1.3.1. Các mức trìu tượng trong thiết kế mạch tích hợp
        • 2.1.3.2. Các tầng trìu tượng của thiết kế VHDL
        • 2.1.3.3. Mô tả của các tầng trìu tượng trong thiết kế VHDL
    • 2.2. Quá trình thiết kế phần cứng bằng VHDL
      • 2.2.1. Các công đoạn thiết kế bằng VHDL
      • 2.2.2. Thiết kế phần cứng trên Xilinx FPGA
        • 2.2.2.1. Tính năng thiết kế
        • 2.2.2.2. Tài liệu liên quan
      • 2.2.3. Công cụ phần mềm thiết kế Xilinx ISE
        • 2.2.3.1. Khởi động (Startup)
        • 2.2.3.2. Trợ giúp (Help)
        • 2.2.3.3. Tạo một Project mới
        • 2.2.3.4. Bổ xung mã nguồn VHDL mới
        • 2.2.3.5. Soạn thảo mã nguồn VHDL
        • 2.2.3.6. Kiểm tra cú pháp
        • 2.2.3.7. Gán chân tín hiệu
        • 2.2.3.8. Synthesize, Translate, Map, và Place & Route
        • 2.2.3.9. Synthesize, Translate, Map, và Place & Route
        • 2.2.3.10. Chạy chương trình trên bảng Spartan-3E.
    • 2.3. Kết luận chương
  • Chương 3: Thiết kế hệ vi điều khiển lõi mềm Microblaze 32-bit và cài đặt ứng dụng thử nghiệm
    • 3.1. Vi điều khiển Microblaze 32-bit
      • 3.1.1. Kiến trúc của Microblaze
      • 3.1.2. Các định dạng dữ liệu và tập lệnh của Microblaze
      • 3.1.3. Hiệu năng của Microblaze
    • 3.2. Thiết kế hệ nhúng đơn giản với Microblaze
      • 3.2.1. Bảng phát triển trên FPGA Xilinx Starter-3E 500E
      • 3.2.2. Lựa chọn cấu hình hệ nhúng với Microblaze
      • 3.2.3. Các bước thiết kế và kết quả sử dụng Công cụ phần mềm Xilinx ISE 14.1
    • 3.3. Xây dựng và cài đặt các phần mềm ứng dụng
      • 3.3.1. Phần mềm Hello.c và cài đặt thử nghiệm
      • 3.3.2. Phần mềm kiểm tra bộ nhớ và cài đặt thử nghiệm
      • 3.3.3. Phần mềm kiểm tra các giao tiếp ngoại vi và cài đặt thử nghiệm
    • 3.4. Kết luận chương
  • Kết luận và kiến nghị
  • Tài liệu tham khảo