Aprender Verilog: Una breve serie de tutoriales sobre diseño de electrónica Digital con FPGAs y Verilog HDL (2 / 21 paso)

Paso 2: Resumen FPGA y archivos UCF

Antes del amanecer de tableros FPGA como el Digilent Basys 2, prototipos de un circuito digital significan comprar cada componente individual del circuito (incluyendo puertas, bloques estructurales tales como multiplexores y así sucesivamente) y la mano todas las piezas, a menudo con un protoboard y puente los cables de conexión. Utilizando Verilog, un chip FPGA y construido en estímulos en el tablero (por ejemplo, LEDs, interruptores, botones) podemos fácilmente crear circuitos y ver los resultados en poco tiempo comparable. ¿Cómo funciona esto?

Un chip FPGA actúa como una pizarra en blanco para su circuito digital; IDEs (entornos integrados de desarrollo) como Xilinx ISE Design Suite puede transformar su "alto nivel" Verilog bitstreams que la FPGA lo que poner en práctica. Así que en vez de comprar un multiplexor (también conocido como un mux), interruptores, LEDs, podemos describir en Verilog un mux que dispone de entradas y salidas y también en Verilog Dile la FPGA donde en el tablero de diseño las entradas vienen y donde queremos que las salidas para ir. Lograr la creación de un circuito completo en dos partes: Verilog código modular y un archivo de usuario de restricción (UCF).

Como usted habrá adivinado, el código de Verilog (que creamos en trozos denominados "módulos") describe lo que debe suceder en el circuito, y el archivo de restricciones de usuario dice el chip de la FPGA lo que cada uno de sus pines se hace en el circuito; el chip FPGA tiene un número de pernos que pueden servir como entradas y salidas y para completar nuestra búsqueda para describir claramente el circuito que tenemos que declarar lo que los utilizaremos. Por ejemplo, decir pin G12 en su tabla de diseño está físicamente conectado a un LED, y en el código de Verilog eventualmente tendrá un circuito de conducción LED. Si en tu Verilog hace referencia a ese LED con el nombre de uncreative "LED", debe (antes de que se genera cualquier bitstream) decirle a la FPGA a través de un archivo UCF que "si digo LED en cualquier lugar en mi código, usted debe realmente consulte pin G12."  Esto permite que el ingeniero tenga nombres "nice" y significativos para los componentes que se encuentran en el circuito sin dejar de ser capaz de generar código de bajo nivel. Por supuesto esto no es exactamente cómo pondría esa declaración en UCF, ni esto es lo único que se puede especificar en un UCF y buceamos en UCFs en otro módulo.

Una última nota a UCFs: diverso diseño digital fabricantes utilizará localizaciones pin diferentes para los diferentes componentes; cada modelo es único. Típicamente, usted puede conseguir un "Master" UCF el fabricante del tablero que contiene todos los estímulos posibles, y puede volver a utilizar este archivo en sus proyectos comentando a restricciones que no se aplican y cambiando nombres como mejor parezca. Principiantes no deberían modificar otros atributos de la UCF distintos nombres; hacerlo sin tener conocimientos avanzados puede provocar daño del tablero u otros resultados "interesantes" y no deseadas!

En la foto de Wikipedia es que un chip FPGA fabricado por Xilinx, uno de los mejores del mundo FPGA fabricantes. Este chip pondrá en marcha el circuito que describen utilizando Verilog.