Nghiên cứu - ứng dụng CPLD9500 thiết kế modul điều khiển vị trí

- LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIấN CỨU- ỨNG DỤNG CPLD9500 THIẾT KẾ MODUL ðIỀU KHIỂN VỊ TRÍ NGÀNH: XỬ Lí THễNG TIN VÀ TRUYỀN THễNG MÃ SỐ: VŨ THỊ THU HƯƠNG Người hướng dẫn khoa học: TS.
- 3 DANH mục CáC Từ VIếT TắT.
- 7 DANH mục các hình vẽ.
- 9 DANH Mục CáC BảNG Dữ LIệU.
- 11 CH−ơNG 1.
- 13 Tổng quan về Công nghệ asic.
- Sự ra đời của công nghệ AsiC.
- Các h−ớng tiếp cận thiết kế ASIC.
- Các công nghệ lập trình thiết kế ASIC.
- Đầu vào thiết kế ASIC.
- Thiết kế vật lý.
- Các Công cụ thiết kế và phát triển ASIC.
- Tổng quan về quá trình thiết kế và công cụ thiết kế.
- Giới thiệu các công cụ và sản phẩm của một số h;ng chuyên về ASIC.
- Giới thiệu h;ng Xilinx.
- Giới thiệu h;ng Actel.
- Giới thiệu h;ng Altera.
- 25 CH−ơNG 2.
- 27 Thiết Bị logic lập trình đ−ợc và công nghệ cpld.
- Lịch sử phát triển của vi mạch số lập trình.
- Cấu trúc cơ bản của các họ vi mạch lập trình (pld.
- 34 2.2.1.Họ vi mạch PROM (Progammable Read Only Memory.
- Họ vi mạch FPLA ( Field Progammable Logic Array.
- Họ vi mạch FPLS ( Field Programable Logic Sequencer.
- Ho vi mạch FPGA ( Field Progammable Gate Array.
- Ho vi mạch PAL (Programmable Array Logic.
- Họ vi mạch GAL ( Generic Array Logic.
- Họ vi mạch PEEL (Progammable Electrially Erasable Logic.
- Họ vi mạch EPLD (Erasable PLD.
- Họ vi mạch PML ( Programmable Macro Logic.
- Họ vi mạch ERASIC(Erasable Programmable Application Specific IC.
- Họ vi mạch LCA (Logic Cell Array.
- 46 CH−ơNG 3.
- Giới thiệu.
- 48 2.1.2 Các thuật ngữ của VHDL.
- Cấu trúc của một ch−ơng trình VHDL.
- Các đơn vị thiết kế trong VHDL.
- 57 3.3.3.2.Mô tả kiến trúc theo mô hình cấu trúc.
- Các kiểu dữ liệu trong VHDL.
- Các kiểu dữ liệu.
- Các lệnh tuần tự trong VHDL.
- 64 3.6.1.Câu lệnh gán biến.
- 64 3.6.2.Câu lệnh gán tín hiệu.
- Câu lệnh if.
- Câu lệnh Case.
- Các lệnh song song trong VHDL.
- Gọi ch−ơng trình con song song.
- 76 CH−ơNG 4.
- 78 Thiết kế modul thực hành cpld.
- tổng quan về họ cpld xc9500.
- Trình tự thiết kế cpld.
- Những công cụ sử dụng khi thiết kế CPLD.
- Thiết kế modul thực hành CPLD.
- Sơ đồ nguyên lý của modul.
- Thiết kế một số ch−ơng trình VHDL chạy thử trên modul.
- 104 Sơ đồ chân và chức năng các chân của CPLD XC 95108.
- 2 DANH mục CáC Từ VIếT TắT.
- 5 DANH mục các hình vẽ.
- 7 DANH Mục CáC BảNG Dữ LIệU.
- 10 CH−ơNG 1.
- 12 Tổng quan về Công nghệ asic.
- Sự ra đời của công nghệ AsiC .
- Các h−ớng tiếp cận thiết kế ASIC .
- Giới thiệu các công cụ và sản phẩm của một số hng chuyên về ASIC.
- Giới thiệu hng Xilinx.
- Giới thiệu hng Actel.
- Giới thiệu hng Altera.
- Tổng hợp Logic CH−ơNG 2.
- Lịch sử phát triển của vi mạch số lập trình .
- Cấu trúc cơ bản của các họ vi mạch lập trình (pld Họ vi mạch PROM (Progammable Read Only Memory.
- 47 CH−ơNG 3.
- Cấu trúc của một ch−ơng trình VHDL .
- Các đơn vị thiết kế trong VHDL Gói (Package.
- 58 3.3.3.2.Mô tả kiến trúc theo mô hình cấu trúc.
- Các kiểu dữ liệu trong VHDL .
- Các lệnh tuần tự trong VHDL Câu lệnh gán biến.
- 65 3.6.2.Câu lệnh gán tín hiệu.
- Các lệnh song song trong VHDL .
- 77 CH−ơNG 4.
- 79 Thiết kế modul thực hành cpld.
- tổng quan về họ cpld xc .
- Trình tự thiết kế cpld .
- Thiết kế modul thực hành CPLD .
- Thiết kế một số ch−ơng trình VHDL chạy thử trên modul .
- 105 Sơ đồ chân và chức năng các chân của CPLD XC 95108.
- 105 5 DANH mục CáC Từ VIếT TắT STT Chữ viết tắt Tiếng Anh 1 IC Integrated Circuit 2 ASIC Application Specific Integrated Circuit 3 CPLD Complex Programmable Logic Devices 4 FPGA Field Programmable Gate Array 5 VHSIC Very High Speed IC 6 VHDL VHSIC Hardware Description Languages 7 CICC Custom Integrated Circuit Conference 8 CBICs Cell Based ICs 9 PLD Programmable Logic Devices 10 ASSPs Application Specific Standard Product 11 CAD Computer Aided Design 12 CDL Computer Design Language 13 CONLAN Consensus Language 14 IDL Interactive Design Language 15 ISPS Intruction Set Proccessor Specification 16 TEGÂS Test generation and Simulation 17 IDE Integrated Design Environment 18 PAL Programmable Array Logic 19 HAL Hard Array Logic 20 FPLS Field Programmable Logic Sequencer 21 AMAZE Automated Map and Zap Equations 6 22 ABEL Advanced Boolean Expression Language 23 IFL Intergrated Fuse Logic 24 CUPL Universal Compiler for Programmable 25 LCA Logic Call Array 26 PROM Progammable Read Only Memory 27 GAL Generic Array Logic 28 FPLA Field Progammable Logic Array 29 PEEL Progammable Electrially Erasable Logic 30 EPLD Erasable PLD 31 PML Programmable Macro Logic 32 FPLS Field Programable Logic Sequencer 33 ERASIC Erasable Programmable Application Specific IC 34 LCA Logic Cell Array 35 JTAG Join Test Action Group 7 DANH mục các hình vẽ STT Tên hình 1 Hình 1.1: Một phần của thiết kế ASIC 2 Hình 2.1: PROM đơn giản 3 Hình 2.2: Minh hoạ sơ đồ logic của PROM 4 Hình 2.3 : Sơ đồ biểu thức ngõ ra của FPLA 5 Hình 2.4: Sơ đồ logic của FPLA PLS 153 6 Hình 2.5: Sơ đồ logic FPLS PLS157 7 Hình 2.6 : Sơ đồ logic của PAL 8 Hình 2.7: Sơ đồ logic của L16V8 9 Hình 2.8: Cấu trúc vi mạch PEEL18CV8 10 Hình 2.9: Cấu trúc LCA 11 Hình 3.1: Quan hệ giữa các đơn vị thiết kế 12 Hình 3.1: Cấu trúc của ch−ơng trình VHDL 13 Hình 4.1: Kiến trúc bên trong của họ CPLD XC9500 14 Hình 4.2: Khối vào ra IOB của XC9500 15 Hình 4.3: Ma trận chuyển mạch Fast Conector 16 Hình 4.4: Khối chức năng FB 17 Hình 4.5: Cấu trúc một Macrocell 18 Hình 4.6: Tiến trình thiết kế với CPLD 19 Hình 4.7: Sơ đồ kết nối giữa CPLD với máy tính 20 Hình 4.8: Sơ đồ mạch JTAG.
- 8 21 Hình 4.9: Sơ đồ nguyên lý của modul 9 DANH Mục CáC BảNG Dữ LIệU STT Tên bảng 1 Bảng 1.1: Tóm tắt công nghệ lập trình cho ASIC 2 Bảng 4.2: Bảng trạng thái của bộ đếm nhị phân thuận nghịch 4 bit.
- 3 Bảng 4.2: Bảng trạng thái của bộ đếm nhị phân thuận nghịch 4 bit 4 Bảng 4.3: Bảng trạng thái bộ đếm nhị phân 5 bit.
- 5 Bảng 4.3: Bảng trạng thái bộ giải m 4-16.
- 6 Bảng 4.4: Bảng trạng thái của bộ chốt 8 bit 7 Bảng 4.5 Bảng trạng thái của decoder 10Mở đầu Có thể nói công nghệ điện tử đ và đang thay đổi hàng ngày hàng giờ trong những năm gần đây.
- Để đáp ứng các nhu cầu của x hội nhiều loại IC với khả năng tích hợp tới hàng chục triệu linh kiện bán dẫn trên một vi mạch đ ra đời.
- Một trong những công nghệ mới đó, có thể thay thế cho các hệ thống số tr−ớc đây đòi hỏi rất nhiều thời gian và chi phí cho nghiên cứu và chế tạo, đó là công nghệ ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
- Các ngôn ngữ mô phỏng phần cứng (HDL: Hardware Description Languages) nh− ABEL, VHDL, Verilog, Schematic...cho phép thiết kế và mô phỏng hoạt động của mạch bằng ch−ơng trình.
- Các ch−ơng trình mô phỏng cho phép xác định lỗi thiết kế một cách dễ dàng và kết quả thực hiện của ch−ơng trình là một file *.BIT, file *.JED hay file *.BSDL để tải xuống (download) CPLD thông qua giao diện chuẩn JTAG để nó hoạt động giống nh− một mạch logic.
- Với sự h−ớng dẫn của Tiến sỹ Đặng Văn Chuyết, trong khuôn khổ luận văn này, tôi mạnh dạn tìm hiểu và nghiên cứu về công nghệ CPLD và ứng dụng CPLD thiết kế mạch điều khiển vị trí để phục vụ công tác giảng dạy tại tr−ờng Đại học Công nghiệp Hà nội Nội dung của luận văn bao gồm 4 ch−ơng, trong đó: 11 Ch−ơng 1: Tổng quan về công nghệ ASIC.
- Ch−ơng 2: Xilinx và sản phẩm CPLD Ch−ơng 3: Công cụ thiết kế và phát triển ASIC.
- Ch−ơng 4: ứng dụng CPL9500 thiết kế modul điều khiển vị trí.
- Hà nội, ngày 5 tháng 9 năm 2006 Học viên: Vũ Thị Thu H-ơng 12 Ch−ơng 1 Tổng quan về Công nghệ asic 1.1.
- Hiện nay, IEEE th−ờng xuyên tổ chức định kỳ các hội thảo cấp quốc tế về ASIC, nhằm điều chỉnh và nâng cao các −u điểm cũng nh− tính thuận tiện và đ−a ra các công nghệ tiên tiến của các hng sản xuất ASIC khác nhau và phân loại chúng thành nhiều chủng loại IC theo đơn đặt hàng.
- Tuy nhiên, nhiều nhà “ASIC học” vẫn quen gọi là các “IC dùng cho mục đích của khách hàng” hoặc là các “IC đ−ợc thiết kế đặc biệt theo yêu cầu của khách hàng”.

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt