Fpga Xilinix

LABORATORIO DE ELECTRÓNICA DIGITAL

PRÁCTICA 3: IMPLEMENTACION CIRCUITO COMBINATORIO CON XILINX

1. Introducción

El desarrollo de dispositivos programables de alta capacidad de ocupación junto con las herramientas de diseño y programación asociados a estos dispositivos ha dado lugar a que, hoy en día, sea relativamente fácil implementar sistemas digitales incluso de alta complejidad sobre ellos. En concreto, los dispositivos programables conocidos como FPGA (Field Programmable Gate Array) alcanzan capacidades equivalentes a varios millones de puertas lógicas por chip y pueden incluir cores de alta complejidad como, por ejemplo, de microprocesadores, memorias tipo RAM o ROM, etc.

Estos dispositivos han contribuido a cambiar el proceso de diseño de sistemas digitales. Partiendo de la descripción verbal del problema y del diseño de la solución, el siguiente paso consiste en realizar la descripción en un lenguaje de hardware (o por medio de esquemáticos) de la solución planteada y realizar una simulación para comprobar la funcionalidad y las especificaciones del sistema. Para realizar estos pasos es necesario conocer y manejar las herramientas de diseño disponibles, como Altera y Xilinx, los cuales siendo entornos gratuitos, incluye todas las etapas de un proceso de diseño digital complejo, y adicionalmente también incluyen las herramientas de traslación del diseño a una FPGA (Field Programmable Gate Array). El proceso de diseño finaliza con la síntesis y programación del dispositivo seleccionado para la verificación funcional de la aplicación.

De acuerdo con esto, esta práctica consiste en introducir al estudiante al diseño y simulación de circuitos digitales básicos en el entorno integrado de descripción y simulación de Xilinx, así como al sistema de desarrollo Nexys 2 que usaremos durante el curso.

2. Objetivos

• Conocer el entorno de diseño a nivel de captura de esquemáticos del entorno de diseño de Xilinx.

• Conocer las herramientas de verificación del diseño desarrollado.

• Conocer las características principales del sistema de desarrollo Nexys 2.

• Desarrollar el proceso completo de diseño, verificación, implementación y testado de un

ejemplo de circuito digital sobre una FPGA

3. Componentes y equipos

- Computador

- ISE WebPack 10.1 versión libre de Xilinx

- ModelSim Xilinx Edition

- Adept Suite Software, versión libre

- Sistema de Desarrollo Nexys 2 de Digilent

4. Procedimiento

Se proponen el diseño de dos sistemas diferentes. La asignación del sistema específico se realizará de la siguiente forma: sume el último número de los documentos de identidad de los integrantes del grupo de trabajo, divida por el número de integrantes y tome el entero del resultado. Si el número resultante es par, entonces al grupo le será asignado el Sistema 1. Si el resultado es impar entonces al grupo le será asignado el Sistema 2.

Sistema 1: Diseñar un circuito digital que implemente la siguiente descripción algorítmica descrita en palabras.

If (A > B) y ( A ≤ 10) then

Resultado = A – B;

elsif (A <9) then

Resultado = A + 1 ;

end;

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