BÀI GIẢNG môn học hệ NHÚNG CHƯƠNG 6 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ mới

22 351 0
BÀI GIẢNG môn học hệ NHÚNG CHƯƠNG 6 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ mới

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BÀI GIẢNG MÔN HỌC HỆ NHÚNG Chương 6: Giới thiệu công nghệ 6.1 Công nghệ FPGA 6.2 Công nghệ FPAA 6.3 Công nghệ PSOC 6.1 Công nghệ FPGA • FPGA: công nghệ thiết kế IC số chuyên dụng (ASIC – Application Specific IC): vi điều khiển, IC xử lý tín hiệu số, IC điều khiển LCD… • FPGA (Field Programmable Gate Arrays): • Chip FPGA chip “trắng”, bên gồm mảng cổng logic phần tử nhớ (flip-flop, AND, OR, XOR, NOT) • Các cổng liên kết với để tạo thành IC chuyên dụng • Cho phép lập trình (sử dụng ngôn ngữ mô tả phần cứng – HDL) để tạo cấu hình, liên kết, kết nối cổng chip FPGA Trước có công nghệ FPGA Thiết kế mạch thực thi hàm logic -Mỗi mạch cần thiết kế bao gồm cổng logic flipflops -Sử dụng phương pháp tối giản hóa để đơn giản mạch thực thi Chỉ phù hợp cho thiết kế nhỏ Trước có công nghệ FPGA Thiết kế theo sơ đồ nguyên lý -Cải tiến cho phương pháp thiết kế sử dụng hàm logic -Ngoài cổng logic, flip-flops, cho phép sử dụng thêm môđun có sẵn -Giao diện đồ họa Không khả thi cho thiết kế lớn Ưu, nhược điểm phương pháp cũ Ưu điểm: • Dễ áp dụng Nhược điểm thiết kế • Qua thiết kế cho thấy kết nối vật lý mạch mà không cho thấy chức mạch • Gặp khó khăn thiết kế mạch phức tạp Khi có FPGA HDL HDL (Hardware Design Language): ngôn ngữ thiết kế phần cứng Cho phép thiết kế mạch phức tạp Đọc thiết kế thấy chức mạch dễ dàng Các bước thiết kế IC số sử dụng FPGA & VHDL • Bước 1: Viết mã VHDL (Register Transfer Level) • Bước 2: Tổng hợp • Biên dịch mã VHDL thành Netlist • Tối ưu Netlist (về tốc độ/diện tích) – mô thiết kế • Bước 3: Xếp chỗ nối dây • Dùng phần mềm tạo layout cho chip PLD/FPGA mặt nạ cho ASIC Copyright (c) 10/2006 by NPB Quy trình thiết kế Viết mã HDL Tổng hợp Mô chức Gán chân Phân tích mô thời gian Chuyển thiết kế lên chip thật Thiết kế sử dụng ngôn ngữ VHDL 6.2 Công nghệ FPAA • FPAA: công nghệ thiết kế IC tương tự chuyên dụng (ASIC – Application Specific IC): lọc, khuếch đại, thu thập số liệu … • FPAA (Field Programmable Analog Arrays): • FPAA bao gồm số khối CAB (Configurable Analog Block), CAB bao gồm khuyêch đại thuật toán, mảng tụ lập trình mảng điện trở lập trình hệ thống chuyển mạch • Các phần tử liên kết với để tạo thành IC tương tự chuyên dụng • Cho phép lập trình (sử dụng ngôn ngữ mô tả phần cứng AMS-VHDL - Analog Mixed Signal VHDL) để tạo cấu hình dây, liên kết, kết nối phần tử chip FPAA 10 Cấu tạo chip FPAA Bên chip FPAA 11 Cấu tạo CAB Bên khối CAB 12 Thiết kế IC tương tự sử dụng schematic Thiết kế phần mềm Anadigm Designer 13 Thiết kế sử dụng ngôn ngữ AMS-VHDL 14 6.3 Công nghệ PSOC • PSoC (Programmable System On Chip): hệ thống khả trình chip • Cho phép thay đổi cấu hình chip cách thay đổi chức cho khối tài nguyên có sẵn chip • Cho phép kết nối mềm dẻo khối chức với khối chức cổng vào • Cho phép tạo vi điều khiển có cấu hình sơ đồ chân theo yêu cầu 15 Cấu tạo chip PSoC • Các khối ngoại vi số tương tự lập trình • Một vi xử lý + nhớ chương trình (EEPROM) + nhớ RAM • Chip PSoC phổ biến hãng Cypress 16 17 Cấu tạo chip PSoC CY8C27xx • Bộ vi xử lý kiến trúc Harvard • Tần số tối đa 24Mhz • Ngoại vi (có thể sử dụng độc lập kết hợp) • Ngoại vi tương tự • • • • ADC (có thể lên tới 14bit) DAC (có thể lên tới bit) Bộ khuếch đại lập trình Bộ lọc so sánh lập trình • Ngoại vi số 18 Cấu tạo chip PSoC CY8C27xx • Ngoại vi số: • • • • • • 19 Bộ đếm, định thời Khối điều chế độ rộng xung UART SPI I2C … Môi trường phát triển • Công cụ PSoC Designer: giao diện kéo thả trực quan • Chip PSoC hãng Cypress • Mạch nạp chuyên dụng 20 PSoC Designer 21 Thảo luận 22 [...]... chip FPAA 11 Cấu tạo CAB Bên trong một khối CAB 12 Thiết kế IC tương tự sử dụng schematic Thiết kế trên phần mềm Anadigm Designer 2 13 Thiết kế sử dụng ngôn ngữ AMS-VHDL 14 6. 3 Công nghệ PSOC • PSoC (Programmable System On Chip): hệ thống khả trình trên một chip • Cho phép thay đổi cấu hình của chip bằng cách thay đổi chức năng cho các khối tài nguyên có sẵn trên chip • Cho phép kết nối mềm dẻo giữa... ra các vi điều khiển có cấu hình và sơ đồ chân theo yêu cầu 15 Cấu tạo chip PSoC • Các khối ngoại vi số và tương tự có thể lập trình được • Một bộ vi xử lý + bộ nhớ chương trình (EEPROM) + bộ nhớ RAM • Chip PSoC phổ biến của hãng Cypress 16 17 Cấu tạo chip PSoC CY8C27xx • Bộ vi xử lý kiến trúc Harvard • Tần số tối đa 24Mhz • Ngoại vi (có thể sử dụng độc lập hoặc kết hợp) • Ngoại vi tương tự • • • • ADC... trình được Bộ lọc và so sánh lập trình được • Ngoại vi số 18 Cấu tạo chip PSoC CY8C27xx • Ngoại vi số: • • • • • • 19 Bộ đếm, định thời Khối điều chế độ rộng xung UART SPI I2C … Môi trường phát triển • Công cụ PSoC Designer: giao diện kéo thả trực quan • Chip PSoC của hãng Cypress • Mạch nạp chuyên dụng 20 PSoC Designer 21 Thảo luận 22 ... 10/20 06 by NPB Quy trình thiết kế Viết mã HDL Tổng hợp Mô chức Gán chân Phân tích mô thời gian Chuyển thiết kế lên chip thật Thiết kế sử dụng ngôn ngữ VHDL 6. 2 Công nghệ FPAA • FPAA: công nghệ thiết.. .6. 1 Công nghệ FPGA • FPGA: công nghệ thiết kế IC số chuyên dụng (ASIC – Application Specific IC): vi điều khiển,... phần mềm Anadigm Designer 13 Thiết kế sử dụng ngôn ngữ AMS-VHDL 14 6. 3 Công nghệ PSOC • PSoC (Programmable System On Chip): hệ thống khả trình chip • Cho phép thay đổi cấu hình chip cách thay

Ngày đăng: 13/11/2015, 18:39

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • BÀI GIẢNG MÔN HỌC HỆ NHÚNG

  • 6.1. Công nghệ FPGA

  • Trước khi có công nghệ FPGA

  • Slide 4

  • Ưu, nhược điểm của các phương pháp cũ

  • Khi có FPGA và HDL

  • Các bước thiết kế IC số sử dụng FPGA & VHDL

  • Quy trình thiết kế

  • Thiết kế sử dụng ngôn ngữ VHDL

  • 6.2. Công nghệ FPAA

  • Cấu tạo chip FPAA

  • Cấu tạo CAB

  • Thiết kế IC tương tự sử dụng schematic

  • Thiết kế sử dụng ngôn ngữ AMS-VHDL

  • 6.3. Công nghệ PSOC

  • Cấu tạo chip PSoC

  • PowerPoint Presentation

  • Cấu tạo chip PSoC CY8C27xx

  • Slide 19

  • Môi trường phát triển

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan