Sử dụng bộ công cụ XPS – Xilinx Platform Studio phiên bản 12.3 để xây dựng hệ thống trên chip với vi điều khiển MicroBlaze và các khối ngoại vi. Các bước xây dựng hệ thống phần cứng được thực hiện như sau.
Trước tiên khởi động Xilinx Platform Studio từ menu Start: All Programs → Xilinx Design Tools → ISE Design Suite 12.3 → EDK → Xilinx Platform Studio. Sử dụng “Base System Builder” khởi tạo một project mới, lựa chọn thông tin bo mạch sử
42
dụng là Spartan-3E Starter Board bản D của hãng Xilinx kiến trúc spartan3e, tên mã thiết bị là XC3S500e, đóng gói kiểu FG320:
Hình 3-3: Lựa chọn bo mạch.
Hệ thống chỉ yêu cầu ở mức đơn nhân, do đó chúng ta lựa chọn hệ thống kiểu “Single-Processor System”:
43
Hình 3-4: Cấu hình hệ thống.
Cấu hình các thông số của bộ vi xử lý với tần số hoạt động của hệ thống là 50MHz, bộ nhớ cục bộ là 16KB.
Hình 3-5: Cấu hình vi xử lý.
Reference clock frequency là tần số clock trong board. Processor-Bus clock frequency là tần số clock điều khiển hệ thống xử lý. On-Chip H/W Debug module được lựa chọng khi một module PLB MDM - Microprocessor Debug Module sẽ được thêm vào trong hệ thống phần cứng. Module này được Xilinx khuyến cáo sử dụng để debugging cho hệ thống Microblaze.
44
Hình 3-6: Cấu hình các ngoại vi của hệ thống.
Công cụ XPS hỗ trợ chúng ta có thể cấu hình nhanh các ngoại vi cơ bản để thêm vào hệ thống trên chip: DDR_SDRAM, Ethernet_MAC, FLASH, RS232_DCE, RS232_DTE, dlmb_cntlr, ilmb_cntlr, xps_timer. Các thông số cấu hình ngoại vi có thể sử dụng các giá trị mặc định. Tuy nhiên cần cấu hình Enable ngắt cho các ngoại vi Ethernet_MAC và xps_timer.
Sau khi đã cấu hình xong các ngoại vi cơ bản của hệ thống SOC, chúng ta chuyển tới bước cấu hình bộ nhớ đệm cho vi xử lý. Bộ nhớ đệm là lựa chọn thêm có thể sử dụng hoặc không tùy vào thiết kế của người dùng. Ở đây, để tăng tốc cho vi xử lý, chúng ta lựa chọn cả 2 loại bộ nhớ đệm “Instruction Cache” và “Data Cache” với kích cỡ 2KB.
45
Hình 3-7: Lựa chọn bộ nhớ đệm.
Sau khi cấu hình các thành phần của phần cứng, cần lựa chọn hệ thống phần mềm ứng dụng, ở bước này chúng ta lựa chọn thông số mặc định của XPS.
Hình 3-8: Cấu hình ứng dụng mẫu cho hệ thống.
Đến đây chúng ta đã hoàn thành việc thiết lập một hệ thống FPGA cơ bản đáp ứng yêu cầu của đề tài, khối điều khiển VGA sẽ được thực thi bằng IP core trong thư viện của Xilinx.
46