Спец курс (Избранные главы VHDL)/Лабораторные работы — различия между версиями

Текущая версия на 17:36, 16 декабря 2013

Общие требования

1. Разработать VHDL-описание.
   1. Название entity - coder,decoder.
   2. Название architecture - beh.
   3. Название портов in - D_I, clk, rst.
   4. Название портов out - D_O.
   5. Внутренние сигналы называть так, чтобы было интуитивно понятно их названия.
2. Разработать тестовое окружение для запуска моделирования.
   1. На языке SystemC(+) или VHDL.
   2. Название entity - tb (если тестовое окружение на VHDL).
   3. Название architecture - beh (если тестовое окружение на VHDL).
   4. Название блока генерации тактового сигнала clk_gen (beh)
   5. Название блока генерации сигнала сброса rst_gen (beh).
   6. Функция чтения из файла должна быть написана по примеру из VHDL. Эффективное использование при проектировании цифровых систем 2006 или Зеркало для скачивания
   7. Функция записи в файл должна быть написана по примеру из VHDL. Эффективное использование при проектировании цифровых систем 2006 или Зеркало для скачивания
   8. Должна быть возможность стыковки tb блока кодирования и декодирования, для верификации.
3. Синтезировать полученную схему в LeonardoSpectrum.
4. Подготовить лог синтеза, в котором отображаются число элементов или площадь, и максимальное быстродействие схемы.
5. Провести моделирование синтезированной схемы.

Задание 1-1

1. Разработать синтезируемое VHDL-описание блока кодирования данных.
   1. Входные порты: D_I, clk, rst.
   2. Выходные порты: D_O, возможно добавление доп. сигналов обратной связи.
2. Разработать тестовое окружение для запуска моделирования и проверки корректности передаваемых данных (Можно на SystemC, можно и на VHDL).
   1. Тестовое окружение содержит в себе блок чтения данных из файла и подачи данных на D_I.
   2. Блок формирования тактового сигнала.
   3. Блок формирования сигнала сброса по питанию.
3. Запуск моделирования, добавления сигналов и выполнение должны быть автоматизированны (script).

• Тип выходной кодировки 1-256 (iso-15693-2) Файл:ISO15693-2.pdf

• Частота тактового сигнала 13.56 MHz
• Перед стартом передачи данных посылать SOF

• После завершения передачи данных EOF

Задание 1-2

1. Разработать синтезируемое VHDL-описание блока декодирования данных.
   1. Входные порты: D_I, clk, rst.
   2. Выходные порты: D_O, возможно добавление доп. сигналов обратной связи.
2. Разработать тестовое окружение для запуска моделирования и проверки корректности передаваемых данных. (Можно на SystemC, можно и на VHDL).
   1. Тестовое окружение содержит в себе блок записи принимаемых данных в файл.
   2. Блок формирования тактового сигнала.
   3. Блок формирования сигнала сброса по питанию.
3. Запуск моделирования, добавления сигналов и выполнение должны быть автоматизированны (script).

• Тип входной кодировки 1-256 (iso-15693-2) Файл:ISO15693-2.pdf

• Частота тактового сигнала 13.56 MHz
• Прием данных начинать после получения SOF

• Прекращать прием после прихода символа EOF

Задание 2-1

1. Разработать синтезируемое VHDL-описание блока кодирования данных.
   1. Входные порты: D_I, clk, rst.
   2. Выходные порты: D_O, возможно добавление доп. сигналов обратной связи.
2. Разработать тестовое окружение для запуска моделирования и проверки корректности передаваемых данных (Можно на SystemC, можно и на VHDL).
   1. Тестовое окружение содержит в себе блок чтения данных из файла и подачи данных на D_I.
   2. Блок формирования тактового сигнала.
   3. Блок формирования сигнала сброса по питанию.
3. Запуск моделирования, добавления сигналов и выполнение должны быть автоматизированны (script).

• Тип выходной кодировки 1-256 (iso-15693-2) Файл:ISO15693-2.pdf

• Частота тактового сигнала 13.56 MHz
• Перед стартом передачи данных посылать SOF

• После завершения передачи данных EOF

Задание 2-2

1. Разработать синтезируемое VHDL-описание блока декодирования данных.
   1. Входные порты: D_I, clk, rst.
   2. Выходные порты: D_O, возможно добавление доп. сигналов обратной связи.
2. Разработать тестовое окружение для запуска моделирования и проверки корректности передаваемых данных. (Можно на SystemC, можно и на VHDL).
   1. Тестовое окружение содержит в себе блок записи принимаемых данных в файл.
   2. Блок формирования тактового сигнала.
   3. Блок формирования сигнала сброса по питанию.
3. Запуск моделирования, добавления сигналов и выполнение должны быть автоматизированны (script).

• Тип выходной кодировки 1-256 (iso-15693-2) Файл:ISO15693-2.pdf

• Частота тактового сигнала 13.56 MHz
• Перед стартом передачи данных посылать SOF

• После завершения передачи данных EOF

Задание 3-1

1. Разработать синтезируемое VHDL-описание блока кодирования данных.
   1. Входные порты: D_I, clk, rst.
   2. Выходные порты: D_O, возможно добавление доп. сигналов обратной связи.
2. Разработать тестовое окружение для запуска моделирования и проверки корректности передаваемых данных (Можно на SystemC, можно и на VHDL).
   1. Тестовое окружение содержит в себе блок чтения данных из файла и подачи данных на D_I.
   2. Блок формирования тактового сигнала.
   3. Блок формирования сигнала сброса по питанию.
3. Запуск моделирования, добавления сигналов и выполнение должны быть автоматизированны (script).

• Тип выходной кодировки 1-256 (iso-15693-2) Файл:ISO15693-2.pdf

• Частота тактового сигнала 13.56 MHz
• Перед стартом передачи данных посылать SOF

• После завершения передачи данных EOF

Задание 3-2

1. Разработать синтезируемое VHDL-описание блока декодирования данных.
   1. Входные порты: D_I, clk, rst.
   2. Выходные порты: D_O, возможно добавление доп. сигналов обратной связи.
2. Разработать тестовое окружение для запуска моделирования и проверки корректности передаваемых данных. (Можно на SystemC, можно и на VHDL).
   1. Тестовое окружение содержит в себе блок записи принимаемых данных в файл.
   2. Блок формирования тактового сигнала.
   3. Блок формирования сигнала сброса по питанию.
3. Запуск моделирования, добавления сигналов и выполнение должны быть автоматизированны (script).

• Тип входной кодировки 1-256 (iso-15693-2) Файл:ISO15693-2.pdf

• Частота тактового сигнала 13.56 MHz
• Прием данных начинать после получения SOF

• Прекращать прием после прихода символа EOF

Задание 4-1

1. Разработать синтезируемое VHDL-описание блока кодирования данных.
   1. Входные порты: D_I, clk, rst.
   2. Выходные порты: D_O, возможно добавление доп. сигналов обратной связи.
2. Разработать тестовое окружение для запуска моделирования и проверки корректности передаваемых данных (Можно на SystemC, можно и на VHDL).
   1. Тестовое окружение содержит в себе блок чтения данных из файла и подачи данных на D_I.
   2. Блок формирования тактового сигнала.
   3. Блок формирования сигнала сброса по питанию.
   4. Выходной порт DATA_O, для выдачи закодированных данных
3. Запуск моделирования, добавления сигналов и выполнение должны быть автоматизированны (script).

• Тип выходной кодировки FM0 (iso-18000-6) Файл:ISO18000-6REV1v62.pdf

• Число передаваемых данных задается generic паратмером NUM_SEND_BIT
• Частота тактового сигнала 1.98 MHz
• Частота закодированных данных 640 KHz
• Перед стартом передачи данных посылать SOF

• После завершения передачи данных, посылать EOF

Задание 4-2

1. Разработать синтезируемое VHDL-описание блока декодирования данных.
   1. Входные порты: D_I, clk, rst.
   2. Выходные порты: D_O, возможно добавление доп. сигналов обратной связи.
2. Разработать тестовое окружение для запуска моделирования и проверки корректности передаваемых данных. (Можно на SystemC, можно и на VHDL).
   1. Тестовое окружение содержит в себе блок записи принимаемых данных в файл.
   2. Блок формирования тактового сигнала.
   3. Блок формирования сигнала сброса по питанию.
3. Запуск моделирования, добавления сигналов и выполнение должны быть автоматизированны (script).

• Тип входной кодировки 1-256 (iso-18000-6) Файл:ISO18000-6REV1v62.pdf

• Число принимаемых данных задается в generic параметре NUM_GET_BIT!
• Частота тактового сигнала 1.92 MHz
• Частота закодированных данных 640 KHz
• Прием данных начинать после получения SOF

• Прекращать прием после прихода символа EOF или после получения заданного числа бит.

Задание 5-1

1. Разработать синтезируемое VHDL-описание блока кодирования данных.
   1. Входные порты: D_I, clk, rst.
   2. Выходные порты: D_O, возможно добавление доп. сигналов обратной связи.
2. Разработать тестовое окружение для запуска моделирования и проверки корректности передаваемых данных (Можно на SystemC, можно и на VHDL).
   1. Тестовое окружение содержит в себе блок чтения данных из файла и подачи данных на D_I.
   2. Блок формирования тактового сигнала.
   3. Блок формирования сигнала сброса по питанию.
   4. Выходной порт DATA_O, для выдачи закодированных данных
3. Запуск моделирования, добавления сигналов и выполнение должны быть автоматизированны (script).

• Тип выходной кодировки код Миллера (iso-18000-6) Файл:ISO18000-6REV1v62.pdf

• Число передаваемых данных задается в generic параметре NUM_SEND_BIT !
• Частота тактового сигнала 1.98 MHz
• Частота закодированных данных 320 KHz (два такта выходной частоты на один бит данных, см. рис.)
• Перед стартом передачи данных посылать SOF

• После завершения передачи данных посылать EOF

Задание 5-2

1. Разработать синтезируемое VHDL-описание блока декодирования данных.
   1. Входные порты: D_I, clk, rst.
   2. Выходные порты: D_O, возможно добавление доп. сигналов обратной связи.
2. Разработать тестовое окружение для запуска моделирования и проверки корректности передаваемых данных. (Можно на SystemC, можно и на VHDL).
   1. Тестовое окружение содержит в себе блок записи принимаемых данных в файл.
   2. Блок формирования тактового сигнала.
   3. Блок формирования сигнала сброса по питанию.
   4. Входной порт DATA_I, для принимаемых от кодера данных
3. Запуск моделирования, добавления сигналов и выполнение должны быть автоматизированны (script).

• Тип входной кодировки код Миллера (iso-18000-6) Файл:ISO18000-6REV1v62.pdf

• Число принимаемых данных задается в generic параметре NUM_GET_BIT!
• Частота тактового сигнала 1.98 MHz
• Частота закодированных данных 320 KHz (два такта выходной частоты на один бит данных, см. рис.)
• Прием данных начинать после получения SOF

• Прекращать прием после прихода символа EOF или после приема NUM_GET_BIT

Задание 6-1

1. Разработать синтезируемое VHDL-описание блока кодирования данных.
   1. Входные порты: D_I, clk, rst.
   2. Выходные порты: D_O, возможно добавление доп. сигналов обратной связи.
2. Разработать тестовое окружение для запуска моделирования и проверки корректности передаваемых данных (Можно на SystemC, можно и на VHDL).
   1. Тестовое окружение содержит в себе блок чтения данных из файла и подачи данных на D_I.
   2. Блок формирования тактового сигнала.
   3. Блок формирования сигнала сброса по питанию.
   4. Выходной порт DATA_O, для выдачи закодированных данных
3. Запуск моделирования, добавления сигналов и выполнение должны быть автоматизированны (script).

• Тип выходной кодировки iso-18000-6 Файл:Input 18000-6 (E)REV1 v62.pdf

• Число передаваемых данных задается в generic параметре NUM_SEND_BIT !
• Частота тактового сигнала 8 MHz
• Tari= 6.25us (см. рис.)
• RTcal= (Data-0) + (Data-1)=3 * Tari = 18.75us
• Перед стартом передачи данных посылать SOF

• Завершение передачи данных после посылки NUM_SEND_BIT бит данных.

Задание 6-2

1. Разработать синтезируемое VHDL-описание блока кодирования данных.
   1. Входные порты: D_I, clk, rst.
   2. Выходные порты: D_O, возможно добавление доп. сигналов обратной связи.
2. Разработать тестовое окружение для запуска моделирования и проверки корректности передаваемых данных (Можно на SystemC, можно и на VHDL).
   1. Тестовое окружение содержит в себе блок чтения данных из файла и подачи данных на D_I.
   2. Блок формирования тактового сигнала.
   3. Блок формирования сигнала сброса по питанию.
   4. Входной порт DATA_I, для принимаемых от кодера данных
3. Запуск моделирования, добавления сигналов и выполнение должны быть автоматизированны (script).

• Тип входной кодировки iso-18000-6 Файл:Input 18000-6 (E)REV1 v62.pdf

• Число принимаемых данных задается в generic параметре NUM_GET_BIT!
• Частота тактового сигнала 1.92 MHz
• Tari= 6.25us (см. рис.)
• RTcal= (Data-0) + (Data-1)=3 * Tari = 18.75us
• Данные декодировать после получения SOF

• Полученный символ кодирует 1, если его длинна больше RTcal/2, если меньше, то кодирует логический 0.
• Завершение передачи данных после посылки NUM_SEND_BIT бит данных.

Задание 7-1

1. Разработать синтезируемое VHDL-описание блока кодирования данных.
   1. Входные порты: D_I, clk, rst.
   2. Выходные порты: D_O, возможно добавление доп. сигналов обратной связи.
2. Разработать тестовое окружение для запуска моделирования и проверки корректности передаваемых данных (Можно на SystemC, можно и на VHDL).
   1. Тестовое окружение содержит в себе блок чтения данных из файла и подачи данных на D_I.
   2. Блок формирования тактового сигнала.
   3. Блок формирования сигнала сброса по питанию.
   4. Выходной порт DATA_O, для выдачи закодированных данных
3. Запуск моделирования, добавления сигналов и выполнение должны быть автоматизированны (script).

• Тип выходной кодировки ATA-5575 Файл:Doc9167.pdf

• Число передаваемых данных задается в generic параметре NUM_SEND_BIT !
• Частота тактового сигнала 125 КHz
• Для кодирования данных смотри таблицу
• Старт передачи данных - первая пауза.

• Завершение передачи данных после посылки NUM_SEND_BIT бит данных.

Задание 7-2

1. Разработать синтезируемое VHDL-описание блока декодирования данных.
   1. Входные порты: D_I, clk, rst.
   2. Выходные порты: D_O, возможно добавление доп. сигналов обратной связи.
2. Разработать тестовое окружение для запуска моделирования и проверки корректности передаваемых данных (Можно на SystemC, можно и на VHDL).
   1. Тестовое окружение содержит в себе блок чтения данных из файла и подачи данных на D_I.
   2. Блок формирования тактового сигнала.
   3. Блок формирования сигнала сброса по питанию.
   4. Выходной порт DATA_O, для выдачи закодированных данных
3. Запуск моделирования, добавления сигналов и выполнение должны быть автоматизированны (script).

• Тип входной кодировки ATA-5575 Файл:Doc9167.pdf

• Число передаваемых данных задается в generic параметре NUM_SEND_BIT !
• Частота тактового сигнала 125 КHz
• Для декодирования данных смотри таблицу
• Старт приема данных - первая пауза D_I равен 0.

• Завершение приема данных после получения NUM_SEND_BIT бит данных.