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Guide de laboratoire ele3311 systemes logiques programmables

Guide de laboratoire ELE ?? SYSTÈMES LOGIQUES PROGRAMMABLES Date de publication octobre CHISTORIQUE DE RÉVISION DU DOCUMENT Révision Date de publication - - - - - - Pages a ?ectées Toutes Toutes Toutes Auteur P Levesque V Simard P Levesque V Simard P Levesque V Simard Description Première version préliminaire Deuxième version préliminaire Première version Page ii CTable des matières Présentation de la carte de développement Réalisation d ? un projet avec vivado Flot de conception avec le logiciel Vivado Création d ? un projet avec Vivado Con ?guration d ? un projet pour une carte de développement Ajout de sources au projet Ajout de ?chiers source VHDL Création de ?chiers VHDL Ajout de IP ?? CLK Wizard Analyse RTL Synthèse Lancement de la synthèse Rapport de synthèse Erreurs possibles et e ?ets Implémentation Lancement de l ? implémentation Programmation du FPGA Simulation Objectifs Les types de simulation Simulation avec Vivado Simulator Simulation fonctionnelle Simulation fonctionnelle post-synthèse et post- implémentation Simulation post-synthèse et post-implémentation avec délais Simulations à privilégier Problèmes lors des simulations Page iii C Exemples Assignation des ports de l ? entité hiérarchique supérieure aux broches du FPGA MSA ?? compteur croissant et décroissant bits Pipeline de traitement Mémoire ROM Mémoire RAM Références Assignation des broches du ARTIX- sur la carte Nexys Video Page iv C PRÉSENTATION DE LA CARTE DE DÉVELOPPEMENT Le c ?ur de la plateforme de développement Nexys Video de la compagnie Digilent est le composant programmable Artix- XC A T Ce composant est un FPGA de la série du fabricant Xilinx qui utilise une technologie de lithographie de nm et qui possède beaucoup de ressources par rapport aux autres composants de la famille Artix- Les FPGA Artix- sont optimisés pour les applications à faible puissance et à coût réduit En comparaison avec les autres familles de FPGA de Xilinx cette famille possède des performances supérieures à la famille d ? entrée de gamme Spartan- toutefois les familles Kintex- haut de gamme ?? optimisée pour le ratio prix-performance et Virtex- très haut de gamme ?? optimisée pour les performances et les capacités sont plus performantes Le XC A T possède les caractéristiques suivantes Ressources logiques Ressources de mémoire Ressources matérielles IP embarquées Ressources entrées sorties Ressources pour horloge Cellules logiques logic cells Tranches Slices CLB Flip-Flop Mémoire distribuée max Bloc RAM FIFO Capacité Bloc RAM total Tranches DSP PCIe Gen AES HMAC CAN Tranceiver GTP Gb s max IO asymétrique Single-ended max IO di ?érentiel max CMT MMCM PLL kb kb Page CLa plateforme Nexys Video est conçue pour faciliter le développement d ? applications de traitement d ? audio et vidéo on retrouve donc des interfaces audio Audio Codec avec line in line out micro et écouteur et vidéo DisplayPort entrée et sortie HDMI Plusieurs autres interfaces usuelles sont également disponibles sur la plateforme Parmi celles-ci on retrouve un oscillateur de MHz un port UART via un pont USB un host HID USB pour la gestion d ? un clavier et d ? une