Ch-ơng 4 : Thực nghiệm và các kết quả
4.1 Các b-ớc thực hiện một project trên FPGA
4.1.2 Sử dụng Graphic Editor
Bước kế tiếp là vẽ sơ đồ. Trong cửa sổ Manager ta chọn MAX + PLUS II | Graphic Editor. Cửa sổ Graphic Editor xuất hiện bờn trong cửa sổ Manager. Ta cú thể di chuyển hoặc định lại kớch thước cửa sổ Graphic Editor và tăng thờm kớch thước của cửa sổ Manager để cung cấp thờm khụng gian làm việc. Ở hỡnh 23, cửa sổ Graphic Editor được cực đại hoỏ sao cho choỏn hết chỗ toàn bộ cửa sổ Manager.
Thanh tiờu đề ở hỡnh 23 bao gồm một số tờn menu và biểu tượng, cỏc tờn này đó khụng xuất hiện ở hỡnh 21. Điều này là do cửa sổ Manager luụn luụn chỉ ra cỏc mục cú sẵn trong bất kỳ ứng dụng nào hiện đang được sử dụng. Một số biểu tượng được sử dụng để gọi cỏc mục của Graphic Editor cũng xuất hiện dọc theo cạnh bờn trỏi của cửa sổ.
Để thấy mụ tả của một mục của Graphic Editor kết hợp với mỗi biểu tượng, định vị chuột lờn trờn biểu tượng; một thụng bỏo được hiển thị gần dưới đỏy của cửa sổ. Hai biểu tượng thụng dụng nhất là cỏc biểu tượng trụng giống như kớnh lỳp. Cỏc biểu tượng này được sử dụng để thấy hỡnh của sơ đồ lơn hơn hoặc nhỏ hơn.
4.1.2.1. Đặt tờn cho sơ đồ
Sơ đồ được tạo ra phải được đặt tờn. Ta chọn File | Save as để mở hộp pop-up được miờu tả ở hỡnh 24. Thư mục mà ta đó chọn cho project này đó được chọn trong hộp pop- up. Graphic Editor sẽ tạo ra một tập tin riờng cho sơ đồ và lưu tập tin trong thư mục của
project. Trong hộp cú nhón File Name, Hỡnh 24: Chỉ rừ tờn của sơ độ
design file (tập tin thiết kế đồ hoạ), phải được sử dụng cho tất cả cỏc sơ đồ. Nhấp OK để trở về Graphic Editor .
4.1.2.2 Nhập vào cỏc ký hiệu cổng logic [3]
Graphic Editor cung cấp vài thư viện chứa cỏc phần tử mạch, cỏc phần tử này cú thể được nhập vào trong sơ đồ. Với thớ dụ đơn giản của ta, ta sẽ sử dụng thư viện cú tờn là Primitives, thư viện này chứa cỏc cổng logic cơ bản. Để truy cập thư viện, ta nhấp đụi chuột
vào khoảng trống ở giữa màn hỡnh Graphic Editor để mở hộp pop-up ở hỡnh 25 (cỏch khỏc để mở hộp này là chọn Symbol | Enter Symbol).
Hộp cú nhón Symbol Libraries liệt kờ vài thư viện cú sẵn, bao gồm thư viện Primitives. Để mở thư viện này, ta nhấp đụi chuột trờn dũng kết thỳc bằng chữ prim. Một danh sỏch cỏc cổng logic trong thư viện được tự động hiển thị trong hộp Symbol Files. Ta nhấp đụi chuột vào ký hiệu and2 để nhập ký hiệu này vào trong sơ đồ (ta cú thể thực hiện cỏch khỏc, nhấp chuột vào and2 rồi nhấp OK). Ký hiệu cổng
AND2 – ngừ vào lỳc này xuất hiện bờn trong cửa sổ Graphic Editor.
Hỡnh 26: Sơđồ hoàn tất từng phần tử.
Bất kỳ ký hiệu nào trong sơ đồ cú thể được chọn bằng cỏch sử dụng chuột. Ta định vị con trỏ chuột lờn trờn ký hiệu cổng AND trong sơ đồ và nhấp chuột để chọn. Ký hiệu sẽ được nổi lờn màu đỏ. Để di chuyển một ký hiệu, ta chọn ký hiệu và trong khi vẫn tiếp tục giữ nỳt chuột, ta rờ (drag) chuột để di chuyển ký hiệu. Để dễ dàng định vị trớ của một ký hiệu đồ hoạ, một mạng đường hướng dẫn kẻ ụ cú thể được hiển thị trong cửa sổ Graphic Editor bằng cỏch chọn Option/ShowGuideline. Khoảng cỏch giữa cỏc đường cú thể được hiệu chỉnh bằng cỏch sử dụng Option/ Guideline Spacing.
Hàm lụgớc yờu cầu cổng AND 2 - ngừ vào thứ hai, một cổng OR 2 - ngừ vào và một cổng NOT. Ta sử dụng cỏc bước sau đõy để nhập chỳng vào trong sơ đồ.
Định vị con trỏ chuột trờn ký hiệu cổng AND mà ta đó nhập vào, ấn giữ phớm Ctrl của bàn phớm, nhấp và rờ chuột ra khỏi ký hiệu cổng AND. Graphic Editor tự động sao chộp ký hiệu cổng AND. Thủ tục tắt (shortcut) này cho ta
sao chộp một phần tử mạch một cỏch thuận lợi khi ta cần nhiều bản sao của cựng một phần tử trong sơ đồ. Dĩ nhiờn một phương phỏp khỏc là nhập vào từng trường hợp của phần tử bằng cỏch mở thư viện Primitives như được mụ tả như trờn.
Ta nhập ký hiệu cổng OR và cổng NOT với cựng phương phỏp đó mụ tả khi nhập ký hiệu cổng AND. Để tỡm cỏc cổng cơ bản , ta sử dụng thanh cuộn (scrol bar) để cuộn xuống danh sỏch cỏc ký hiệu cổng và tỡm ký hiệu tờn or2 và not. Để định hướng cổng NOT sao cho cổng này hướng xuống ta chọn ký hiệu cổng NOT và kế đến sử dụng lệnh Edit/Rotate/270 để quay ký hiệu này 270 độ ngược chiều kim đồng hồ.
Cỏc ký hiệu trong sơ đồ cú thể được di chuyển bằng cỏch chọn chỳng và rờ chuột, như đó được giải thớch ở trờn. Nhiều hơn một ký hiệu cú thể được chọn đồng thời bằng cỏch nhấp chuột và kộo một đường bao quanh cỏc ký hiệu. Cỏc ký hiệu được chọn sẽ được di chuyển cựng nhau bằng cỏch nhấp chuột trờn bất kỳ ký hiệu nào trong chỳng và di chuyển. Ta nờn thử nghiệm với thủ tục này. Ta sắp xếp cỏc ký hiệu sao cho sơ đồ xuất hiện giống như sơ đồ ở hỡnh 26.
4.1.2.3. Nhập cỏc ký hiệu ngừ vào và ngừ ra
Đến đõy cỏc ký hiệu cổng logic đó được đưa vào, ta cần nhập cỏc ký hiệu để biểu diễn cỏc port ngừ vào và ngừ ra của mạch. Ta mở thư viện Primitives lần nữa.
Ta nhấp chuột bất cứ nơi nào trong hộp cú nhón Symbol Files và kế đến gừ ký tự “i” để nhảy qua danh sỏch ký hiệu đến danh sỏch cỏc tờn bắt đầu bằng chữ i. Biện phỏp tắt này cú thể được sử dụng cựng với cỏc thanh cuộn được cung cấp trờn hộp Symbol File. ta nhập ký hiệu cú tờn là input vào sơ
đồ. Ta nhập thờm hai trường hợp nữa cho ký hiệu nhập. Để biểu diễn ngừ ra của mạch, ta mở thư viện Primitives và nhập ký hiệu cú tờn là output. Sắp xếp cỏc ký hiệu như được minh hoạ ở hỡnh 26.
4.1.2.4. Gỏn tờn cho cỏc ký hiệu ngừ vào và ngừ ra
Ta chỏ đến chữ PIN_NAME trờn ký hiệu chõn ngừ vào ở gúc trỏi trờn của sơ đồ và nhấp đụi chuột. Tờn của chõn được chọn, cho phộp ta gừ vào tờn mới của chõn. Ta gừ x1 làm tờn của chõn này. Việc gừ phớm Enter ngay sau khi gừ tờn chõn làm cho chuột tập trung di chuyển đến chõn một cỏch trực tiếp bờn dưới chõn đang được đặt ra. Phương phỏp này cú thể được sử dụng để đặt tờn một số bất kỳ cỏc chõn. Ta gắn cỏc tờn x2 và x3 cho cỏc chõn ngừ vào ở dưới theo thứ tự. Sau cựng ta gắn tờn f cho chõn ngừ ra.
4.1.2.5. Nối dõy cỏc nỳt
B-ớc kế tiếp là các đ-ờng (các dây) để nối các ký hiệu trong sơ đồ với nhau. Ta nhấp chuột trên biểu t-ợng trông giống đầu mũi tên dọc theo cạnh trái của cửa sổ Manager. Biểu t-ợng này đ-ợc gọi là công cụ Selection, cho phép Graphic Editor tự động thay đổi giữa các chế độ lựa chọn một ký hiệu trên màn hình hoặc các dây đến các ký hiệu kết nối. Chế độ thích hợp đ-ợc chọn phụ thuộc vào vị trí chuột đang trỏ đến.
Di chuyển con trỏ chuột lên ký hiệu ngõ vào x1. Con trỏ chuột xuất hiện d-ới dạng đầu mũi tên khi trỏ vào bất cứ nơi nào trên biểu t-ợng ngoại trừ ở cạnh bên phải. Đầu mũi tên có nghĩa là ký hiệu sẽ đ-ợc lựa chọn nếu nút chuột đ-ợc ấn. Ta di chuyển chuột trỏ đến đ-ờng nhỏ, gọi là pinstub, trên cạnh phải của ký hiệu ngõ vào x1. Con trỏ chuột thay đổi thay đổi thành một crosshair, cho phép một dây đ-ợc vẽ để nối pinstub đến một vị trí khác trên sơ đồ. Một kết nối giữa hai hay nhiều pinstub trong sơ đồ đ-ợc gọi là một nút (node). Tên này xuất phát từ thuật ngữ về điện, trong đó thuật ngữ nút tham
chiếu đến một số điểm bất kỳ trong một mạch đ-ợc kết nối với nhau bằng các dây và do vậy có cùng một điện áp.
Ta nối ký hiệu ngõ vào của x1 đến cổng AND ở phía trên của sơ đồ nh- sau. Trong khi chuột đang trỏ tới pinstub ký hiệu x1, ta nhấp và giữ nút chuột. Rê chuột về phía bên phải cho đến khi đ-ờng (dây) đ-ợc vẽ đạt đến pinstub trên ngõ vào của cổng AND; kế đến nhả nút chuột. Hai pinstub đã đ-ợc kết nối và biểu diễn một nút đơn trên mạch.
Ta sử dụng cùng thủ tục để vẽ một dây từ pinstub trên ký hiệu ngõ vào x2 đến ngõ vào khác trên cổng AND. Kế đến vẽ một dây từ pinstub trên ngõ vào của cổng NOT về phía trên cho đến khi đạt đến dây đang nối x2 với cổng AND. Nhả nút chuột và quan sát thấy có một điểm nối đ-ợc tự động vẽ. Ba pinstub t-ơng ứng với ký hiệu ngõ vào x2, ngõ vào cổng AND và ngõ vào cổng NOT lúc này biểu diễn một nút đơn trong mạch.
Để hoàn tất sơ đồ, ta nối ngõ ra của cổng NOT với cổng AND phía d-ới và nối ký hiệu ngõ vào của x3 đến cùng cổng AND đó. Ta nối các ngõ ra của 2 cổng AND với cổng OR và nối cổng OR với ký hiệu ngõ ra f. Nếu có bất kỳ lỗi nào đ-ợc tạo ra trong khi hết kết nối các ký hiệu, các dây bị nhầm có thể đ-ợc chọn bằng chuột và đến loại bỏ bằng cách gõ phímDelete hoặc bằng cách chọn Eđit/Delete. Sơ đồ hoàn tất đ-ợc mô tả ở hình 27. Ta l-u sơ đồ này bằng cách sử dụng File/Save.
Do thí dụ của ta rất đơn giản, ta dễ dàng vẽ tất cả các dây trong mạch mà không tạo ra một sơ đồ hỗn độn. Tuy nhiên, trong các sơ đồ lớn một số nút cần đ-ợc kết nối có thể tách xa nhau, trong tr-ờng hợp này thật bất tiện để vẽ các dây giữa chúng. Trong các tr-ờng hợp nh- vậy, các nút đ-ợc kết nối bằng cách gắn các nhãn cho chúng thay vì ta vẽ các dây.