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Diseo Lgico - Laboratorio

IIE - FACULTAD DE INGENIERAUNIVERSIDAD DE LA REPBLICA

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Gua para realizar el primer diseo con elMax+Plus II

Introduccin

A travs de esta gua aprenders como hacer un diseo utilizando el programaMax+plus II y la placa DL-LAB del curso de Diseo Lgico de la Facultad deIngeniera de la Universidad de la Repblica.

Mediante un ejemplo sencillo veremos como ingresar un diseo, como simularlo,como asignar las seales deseadas a los pines adecuados del chip y finalmentecomo programarlo.

El circuito que disearemos consiste en un circuito combinatorio que tiene comoentrada la posicin de 4 switches y como salida el estado de 2 leds.

Las salidas debern cumplir con las siguientes ecuaciones:

dl1 = ab!c + !abc + bd

dl2 = ac + !b!d

siendo abcd el estado del switch S4[4..1].

Construir la tabla de verdad de estas funciones y verificar que las expresiones sonmnimas.



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Antes de comenzar...

1. Crear un directorio de trabajo en el disco duro de la mquina (por ej:c:\archivos de programa\max2work\d+)

2. Abrir el programa

Cmo crear un proyecto ?

3. Crear un nuevo proyecto.Para esto, en el men File, elegir Project y luego Name. Seleccionar eldirectorio de trabajo (por ej: c:\archivos de programa\max2work\d+).Ingresar el nombre del proyecto. Comenzaremos con el proyecto f1.

4. En el men MAX+plus II elegir Graphic Editor. Se abrir una ventana en lacual se podr comenzar a ingresar el circuito en forma grfica. Guardar estearchivo como f1.gdf. En este archivo dibujaremos el circuito combinatoriocorrespondiente al led dl1.

5. Para ingresar una compuerta, hacer doble clic en la zona de dibujo. Se abriruna ventana que permite seleccionar el componente a ingresar. Teclear en elcuadro Symbol Name el tipo de compuerta indicando cantidad de entradas.Ejemplos: or2 (OR de 2 entradas), and4 (AND de 4 entradas), not (inversor), etc.6. Las entradas y salidas del circuito se ingresan como cualquier componente, ysus nombres son input y output respectivamente. Los nombres de dichas sealesse pueden cambiar haciendo doble clic sobre su etiqueta.

7. Para conectar los distintos componentes hacer clic en uno de los terminales dela compuerta y arrastrar el mouse hasta el punto que se desea conectar.

8. Una vez dibujado el circuito y salvado, se puede proceder a la compilacin. Enel men MAX+plus II seleccionar Compiler. Se abrir la ventana del compilador.Ir al men Processing y seleccionar Functional SNF Extractor, esto permitirtrabajar con el sistema a nivel lgico, sin considerar problemas de implementacinfsica (retardos, etc.). Presionar el botn Start para iniciar la compilacin.El archivo que se compila debe tener el mismo nombre que el proyecto.

Al terminar, un cuadro indicar si hubo errores. Luego de corregidos todos loserrores se deber ver en la pantalla algo similar a la siguiente figura para f1.



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9. Cerrar todas las ventanas dentro del programa y repetir los pasos 3 a 8 para elproyecto f2 correspondiente al circuito combinatorio del led dl2.

10. Ahora generaremos el proyecto tutorial. Para esto debemos primero generarlos smbolos f1 y f2. Para esto abrir f1.gdf y en el menu File seleccionar CreateDefault Symbol. Repetir esto para f2. Luego de creados los smbolos cerrar todaslas ventanas del programa y repetir los pasos 3 a 8 para crear el proyecto tutorial.Al hacer doble clic en la zona de dibujo aparecern disponibles los smbolos f1 yf2 para ser insertados en el proyecto.



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En el dibujo se puede ver que se ha insertado un bus. Notar que el nombre de laentrada es switch[4..1]. Esto le dice al compilador que es una entrada de 4 bits.Para conectarse a un pin del bus se debe primero dibujar un trozo de cable, luegoapretar el botn derecho sobre ese trozo y seleccionar Enter Node/Bus Name ypor ltimo escribir el nombre de la opcin deseada (por ejemplo: switch4). Si sedesea se puede unir el bus con una lnea de trazo grueso aunque esto no esnecesario.Adems se agrego un "not" antes de la salida de cada led debido a que estos sonactivos por bajo.

Cmo simular un proyecto ?

11. Seleccionar el proyecto que se desea simular. Para esto, en el men File,elegir Project y luego Name. Comencemos seleccionando f1.12. Si la compilacin no tuvo errores, se puede pasar a la simulacin funcional delproyecto. En el men MAX+plus II seleccionar Waveform editor. Se abrir eleditor de formas de onda en el cual se pueden dibujar las entradas para lasimulacin. Dos valores importantes para fijar inicialmente son el tamao de lagrilla (men Options > Grid size) y el tiempo total de simulacin (men File > Endtime). Mantener el Grid size en 100.00ns y cambiar el End time a 1.6us13. Para ingresar una seal, hacer doble clic en la columna debajo de Name. Seabrir una ventana donde se debe ingresar el nombre de la seal y si es entrada osalida. Si se quieren ingresar todas las seales a la vez, presionar el botn



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derecho en la columna de Name. Luego seleccionar Enter Nodes from SNF... ,luego apretar el botn List, luego => y por ltimo OK.

14. Las formas de onda se pueden dibujar con ayuda de las herramientas queaparecen sobre la izquierda de la pantalla (permiten sobreescribir con 0, 1, X o Zla zona seleccionada, adems de ingresar relojes, contadores, etc.)Algo til es agrupar seales y verlas como un nmero en alguna base adecuada.Por ejemplo en el caso del proyecto f1 se pueden agrupar las seales abcd.Primero se deben ordenar de forma que la seal a sea la que est en la partesuperior y la seal d en la inferior. Luego se deben seleccionar todas las seales.Presionar el botn derecho sobre la seleccin y hacer clic sobre Enter Group...Darle un nombre al grupo y seleccionar la base en la que se desea mostrar elnmero que forman las seales. Sobre la izquierda existe la opcin de generar uncontador binario que puede ser til para generar todas las entradas posibles alcircuito.

15. Una vez ingresadas todas las formas de onda de entrada, se debe salvar elarchivo y ejecutar el simulador. Para esto ltimo ir al men MAX+plus II yseleccionar Simulator. Se abrir la ventana del simulador, donde con el botnStart se inicia la simulacin.

16. Para ver los resultados de la simulacin hay que volver a la ventana de formasde onda, donde estarn dibujadas las salidas del circuito. All se puede verificar elcorrecto funcionamiento del mismo de acuerdo a la especificacin inicial.

17. Cerrar todas las ventanas del programa y repetir los pasos 11 a 16 para losproyectos f2 y tutorial.



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Cmo asignar el chip y los pines y generar los archivospara la grabacin?

18. Seleccionar el proyecto que se desea grabar en el chip. En este caso elproyecto tutorial. Para esto, en el men File, elegir Project y luego Name.19. Una vez validado el diseo debemos generar los archivos para grabar en elchip. Para esto previamente hay que asignar el modelo de chip que se va autilizar. Ir al men Assign y seleccionar Device..., desmarcar el casillero ShowOnly Fastest Speed Grades y seleccionar el dispositivo EPM3064ALC44-10 dela lista que ofrece el programa.

20. Asignar pines del dispositivo a cada seal de entrada o salida de acuerdo a laubicacin de los switchs y los leds segn el manual de la placa. En el menMax+Plus II seleccionar Floorplan Editor. En el men Layout seleccionar DeviceView y Current Assignment y deseleccionar Full Screen. Luego asignar el pincorrespondiente a cada seal arrastrando la seal desde la ventana UnassignedNodes hasta la ubicacin adecuada en el diagrama del chip en la ventana inferior.Finalmente se debe ver en la pantalla algo similar a la siguiente figura.

21. Realizar la compilacin fsica del proyecto. En el men MAX+plus IIseleccionar Compiler. Se abrir la ventana del compilador. Ir al men Processingy desseleccionar Functional SNF Extractor e iniciar la compilacin presionandoStart. Si no hay errores debe obtenerse un archivo binario que se utilizar paragrabar el chip (extensin .pof) y un archivo de texto con un reporte detallado de lacompilacin (extensin .rpt).



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Cmo grabar el chip?

22. La primera vez que se utiliza el software Max+PlusII para programar, se debede indicar el tipo de programador que se utilizar.

En PCs con Windows NT, antes de utilizar el programador se debe de instalar eldriver para ByteBlasterMV oemsetup.inf, este se encuentra en el directorio\maxplus2\drivers del cd del curso.

En PCs con Windows 2000 o XP, antes de utilizar el programador se debe deinstalar el driver win2000.inf que se encuentra en el directorio\maxplus2\drivers\win2000 del cd del curso.

Para indicar el programador utilizado se debe:

a) En el men MAX+plus II seleccionar Programmer. Seleccionar HardwareSetup en el menu Options.

b) Especificar el puerto paralelo en el cual se conectar el programador (engeneral LPT1)

c) Seleccionar ByteBlasterMV en Hardware Type:.d) Presione OK.

23. Antes de programar el PLD, se debe verificar en el reporte (archivo conextensin .rpt) que la asignacin de patas sea correcta. Un error puede asignaruna seal de salida a un pin conectado a un pulsador o switch y generar uncortocircuito.



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24. En el men MAX+plus II seleccionar Programmer.

25. Desactivar la opcin Multi-Device JTAG Chain en el menu JTAG.

26. Si el archivo de programacin mostrado en el campo File: de la aplicacin deprogramacin no coincide con el archivo .pof deseado, este debe cambiarse. Laseleccin de archivo de programacin se hace mediante Select ProgrammingFile en el menu File. Por defecto Max+PlusII selecciona el .pof con el mismonombre que el proyecto, por lo cual en general este paso no es necesario.

27. Conecte la placa al puerto paralelo. La placa debe de estar alimentadaANTES de ser conectada al puerto paralelo

28. Seleccione Program

29. Verificar que el circuito funciona de acuerdo a los esperado.

30. Si has llegado hasta aqu has terminado tu primer proyecto

ENHORABUENA!!!

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