книги / Теория графов и её приложения.-1
.pdf
Далее переходим к процессу установки пакета Quartus II Web Edition FREE. Необходимо открыть папку, в которую были загружены установочные файлы (путь к папке был прописан в разделе Download Location) и запустить файл QuartusSetupWeb- 14.1.0.186-windows.exe (рис. 12.7).
Рис. 12.7. Начало установки пакета Quartus II Web Edition FREE
Нажимаем Next>, соглашаемся с условием лицензии (I accept the agreement) и указываем путь до папки, куда будет установлена программа, например C:\altera\14.1. Далее необходимо отметить те компоненты, которые вы хотели бы включить в состав пакета программы и нажать Next>, после чего программа будет установлена на ваш компьютер.
101
2. Моделированиеавтомата. Созданиепроекта
ОписаниерабочейсредыQuartus II представленонарис. 12.8.
Рис. 12.8. Описание рабочей среды Quartus II
Для того чтобы создать новый проект, необходимо в области основной рабочей среды выбрать New Project Wizard (встроенный мастер создания проекта), после чего появляется приветствующее окно мастера создания проекта (рис. 12.9).
Нажимаем Next > и в следующем появившемся окне задаем директорию, где будет располагаться проект, имя будущего проекта и имя модуля самого верхнего уровня иерархии (рис. 12.10).
Нажимаем Next >. Следующее диалоговое окно позволяет выбрать тип создаваемого проекта пустой (Empty project) или по шаблону (Project template). Выбираем первый вариант, нажимаем
Next > (рис. 12.11).
Следующее диалоговое окно предназначено для подключения к вашему проекту ранее созданных файлов, например, файлов, содержащих описание устройств из каких-либо других проектов (рис. 12.12). Поскольку никаких других проектов у нас пока нет, нажимаем Next >.
102
Рис. 12.9. Приветствующее окно мастера создания проекта
Рис. 12.10. Окно задания директории, имени и верхнего уровня иерархии проекта
103
Рис. 12.11. Окно выбора типа создаваемого проекта
Рис. 12.12. Окно подключения к проекту дополнительных файлов
104
Далее появляется окно выбора семейства и типа ПЛИС, которое будет использовано для создания проекта (рис. 12.13). Для наших целей подойдет семейство Cyclone IV GX, которое предлагаетсяпоумолчанию, поэтому ничегонеменяем инажимаемNext >.
Рис. 12.13. Окно выбора семейства и типа ПЛИС
Следующим появляется окно, позволяющее подключить к системе Quartus II при создании данного проекта других средств EDA (рис. 12.14). Для нашей работы подключение каких-либо дополнительныхсредствнетребуется, поэтомупростонажимаемNext >.
Последнее окно содержит полную информацию настроек проекта, которые были выбраны вами на всех этапах его создания. При необходимости можно вернуться назад, нажав < Back, и изменить необходимые параметры проекта. Для завершения создания проекта необходимо нажать Finish.
После создания проекта в окне состояния менеджера проекта появится имя используемого семейства ПЛИС с названием микросхемы и имя модуля верхнего уровня иерархии обра-
105
Рис. 12.14. Окно подключения средств EDA
Рис. 12.15. Окнопроектасновымпустымсозданнымпроектом
батываемого проекта. Одновременно в верхней части основного окнапроектапоявитсяпутькпроекту иназваниепроекта(рис. 12.15).
3. Автоматический синтез автомата,
заданного в виде State Machine File
Выполним реализацию автомата по высокоуровневому описанию в виде графа автомата (см. рис. 12.3). Выбираем в папке проекта: File, New; запускаем опцию State Machine File и создаём граф (рис. 12.16).
106
а
б
с
Рис. 12.16. Запуск State Machine (а), окно State Machine-наборное поле (б), граф автомата, созданный с помощью опции State Machine (с)
107
Используются следующие символы логических операций: | – дизъюнкция – «ИЛИ» | в английском алфавите обратный
слэш с шифтом; & – конъюнкция – «И»;
~ – инверсия (отрицание) – «НЕ».
Переходы из состояния в состояние задаём следующим об-
разом (рис. 12.17).
а |
б |
в |
г |
Рис. 12.17. Задание переходов: а – из состояния 1 в состояние 2;
б– из состояния 2 в состояние 3; в – из состояния 3
всостояние 3 или 4; г – из состояния 4 в состояние 1
Надо прописывать в каждом состоянии все выходные сигналы и все альтернативы переходов. Так, для состояния 4 (У4):
108
z4 = 0, х2 или z4 = 1 не х2; z5 = 1, х2 или z4 = 0, не х2. На графе автомата (см. рис. 12.16) двойная дуга, к сожалению, не обозначается.
Компилируем, предварительно получив VHDL-файл
(рис. 12.18–12.20).
Рис. 12.18. Задание опции автоматического получения VHDL-программы реализации автомата по графу State Machine
Рис. 12.19. Результаты автоматического получения VHDL-программы реализации автомата по графу State Machine
109
Рис. 12.20. Результаты компиляции автомата по графу State Machine и VHDL-файлу
Получаем RTL (Register transfer level – уровень регистро-
вых передач) файл (рис. 12.21).
Рис. 12.21. RTL файл графа State Machine
Получаем 8 логических элементов и 4 триггера по числу состояний. На рис. 12.21 указан блок fstate, вероятно, он и реали-
110