qua DAC.
Mục đích của việc thực hiện ứng dụng này là kết hợp cả hai chức năng của hệ vi xử lý đã đƣợc mô tả trong hai ví dụ trên. Mô hình để triển khai ứng dụng đƣợc mô tả nhƣ Hình 44.
Hình 44: Mô hình thực hiện ứng dụng kết hợp của hệ vi xử lý.
Theo mô hình này ứng dụng đƣợc thực hiện nhƣ sau: Dữ liệu đƣợc nhận vào từ máy tính sau đó chuyển tới hệ vi xử lý qua cổng nối tiếp RS232. Hệ vi xử lý sẽ điều khiển truyền dữ liệu này tới DAC. Bằng chƣơng trình dữ liệu nhập vào từ máy tính đƣợc thay đổi sao cho tín hiệu đầu ra từ DAC sẽ là các dạng xung tam giác, xung vuông và xung răng cƣa, hoặc là các giá trị đƣợc nhận vào thông qua máy tính kết nối với hệ vi xử lý.
Lƣu đồ thuật toán thực hiện ứng dụng này đƣợc chỉ ra trong Hình 45. Chƣơng trình thực hiện ứng dụng đƣợc thực hiện tƣơng tự nhƣ phần trên.
KẾT LUẬN
Việc nghiên cứu và thiết kế hệ thống vi xử lý nhúng cùng với các ứng dụng của chúng dựa trên công nghệ FPGA với ƣu điểm mềm dẻo đang thu hút đƣợc nhiều sự quan tâm của giới khoa học kỹ thuật trong những năm gần đây. Tuy nhiên để thực thi và triển khai ứng dụng thực tế của hệ thống thành công đòi hỏi ngƣời thiết kế phải thực sự am hiểu và có chuyên môn, kinh nghiệm về lĩnh vực thiết kế vi mạch tích hợp, nắm vững và sử dụng thành thạo các công cụ phần mềm để mô phỏng và triển khai thiết kế. Trong khuôn khổ của đề tài luận văn tốt nghiệp, tôi đã tìm hiểu và triển khai xây dựng một hệ vi xử lý trên cơ sở lõi xử lý mềm MicroBlaze trên kit phát triển Spartan-3E của hãng Xilinx. Sau thời gian triển khai đề tài tôi đã tìm hiểu và thực hiện đƣợc một số nội dung và kết quả nhƣ sau:
Trƣớc hết tôi hiểu đƣợc thế nào là thiết kế VLSI và các công đoạn, phƣơng pháp thiết kế VLSI đặc biệt là quy trình thiết kế với công nghệ FPGA. Thông qua luận văn tôi cũng đƣợc tìm hiểu rất nhiều kiến thức, kinh nghiệm về ngôn ngữ mô tả phần cứng VHDL, một ngôn ngữ HDL đƣợc sử dụng rất phổ biến trong các thiết kế số với cấu trúc chặt chẽ và là một công cụ quan trọng để bắt đầu một quy trình thiết kế chip.
Tiếp đó, tôi đã nghiên cứu kiến trúc, các đặc tính kỹ thuật và chức năng hoạt động của vi xử lý mềm MicroBlaze để xây dựng và triển khai hệ vi xử lý với một số chức năng. Cụ thể là tôi đã xây dựng thành công mô hình một hệ vi xử lý gồm lõi xử lý mềm MicroBlaze, khối thu phát vạn năng không đồng bộ RS232 và bộ chuyển đổi số-tƣơng tự DAC. Kết quả kiểm chứng cho thấy hệ thống hoạt động đúng nhƣ ý tƣởng xây dựng. Sau đó để kiểm thực hệ thống tôi đã xây dựng các ứng dụng thực tế nhƣ truyền thông dữ liệu hai chiều với RS232 và điều khiển việc chuyển đổi dữ liệu từ số thành tƣơng tự với các dạng xung đầu ra là xung tam giác, xung răng cƣa và xung vuông. Qua việc xây dựng các ứng dụng ví dụ, tôi cũng đã làm chủ đƣợc quy trình phát triển các phần mềm nhúng cho hệ vi xử lý đã xây dựng dựa trên ngôn ngữ C/C ++. Tuy nhiên do thời gian có hạn nên mô hình hệ vi xử lý triển khai trong đề tài còn tƣơng đối đơn giản, dừng ở mức độ kiểm thực hệ thống.
Ngoài ra, qua quá trình thực hiện đề tài tôi cũng đã nắm đƣợc phƣơng pháp sử dụng các công cụ phần mềm hỗ trợ thiết kế phổ biến nhƣ ModelSim, EDK... Đây là những công cụ hỗ trợ thiết kế mạnh và phù hợp cho nhiều hƣớng phát triển tiếp theo của đề tài. Trong thời gian tới, nếu có điều kiện tôi sẽ tiếp tục xây dựng một hệ vi xử lý hoàn chỉnh hơn, bao gồm các kết nối với ADC, VGA, LCD…cùng với các ứng dụng cụ thể của từng kết nối.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Douglas L. Perry (2002),VHDL: Programmingby Example, McGraw-Hill.
[2] IBM (2001), 32-bit Processor Local Bus Architecture Specifications (Version 2.9).
[3] IBM (2009), PLBV46 Master (v1.00a).
[4] Rod Jesman Fernando Martinez Vallina Jafar Saniie, MicroBlaze Tutorial Creating a Simple Embedded System and Adding Custom Peripherals Using Xilinx EDK Software Tool.
[5] Smith, M. J. (1997), Application – SpecificIntegrated Circuits (ASICs the book),
Addison-Wesley.
[6] Xilinx (2008), MicroBlaze Processor Reference Guide UG081 (v9.0).
[7] Xilinx (2007), PLBV46_SLAVE_SINGLE (v1.00a).
[8] Xilinx (2008), Spartan-3E FPGA Starter Kit Board User Guide (v1.1).
[9] Xilinx (2007), EDK 9.2 MicroBlaze Tutorial in Virtex-4.
[10] Xilinx (2008), XPS Serial Peripheral Interface (SPI) (v1.00a)
[11] Xilinx (2008), XPS UART Lite (v1.00a)
[12] http://www.xilinx.com/microblaze [13] Integrated_circuit, http://en.wikipedia.org. [14] System-on-chip, http://en.wikipedia.org [15] http://www.fpga4fun.com [16] http://forums.xilinx.com [17] http://www.micro-blaze.com [18] http://www.vlsi-world.com