Tutorial Practica 1

Sistemas Embebidos Página 1

Instituto Tecnológico de Tehuacán

Nombre del alumno:

Paque Reyna Jesus Arturo

Materia:

Sistemas Embebidos

Practica 1: Tutorial Compuertas lógicas, medio sumador y sumador

completo


Objetivo: Implementar las compuertas lógicas (and, or, xor ), medio sumador y sumador

completo en la tarjeta Nexys 4 de Xilinx, usando ISE Design Suite 14.7. Material

1 Tarjeta Nexys 4

ISE Design Suite 14.7

Cable usb a micro usb

Desarrollo:

Se ejecuta el programa ISE Design Suite 14.7 seleccionando la opción de “new projet”, en caso de no

tener instalado el programa revisar ANEXO A “GUÍA DE INSTALACIÓN ISE Design Suite 14.7”.

En la ventana siguiente le asignaremos el nombre a nuestro proyecto.


Seleccionamos “next” y configuraremos las características en la ventana siguiente, en nuestro caso en

particular las configuraciones de la tarjeta son diferentes.

Para esta tarjeta la familia es Artix 7, en la sección de Package seleccionamos CSG324, en la selección

de speed será -3 y el lenguaje con el que trabajaremos será del entorno VHDL.


Presionamos “next” y la siguiente ventana nos mostrara información correspondiente a la configuración

de nuestra tarjeta.

Terminando las configuraciones de la tarjeta estaremos ene le entorno de programación del ISE Design Suite 14.7


Nos dirigiremos a la parte superior derecha en la ventana que tiene el nombre de Hierarchy en donde

daremos click derecho y seleccionaremos “new source”.

Seleccionamos en la siguiente ventana “VHDL module” y seleccionamos “next”.


En la siguiente ventana configuraremos las entradas y salidas de nuestro sistema.

Y seleccionamos “next” .

Esto nos generara la ventana de texto con el código de las librerías, definiendo nuestras entradas y

salidas, en esta escribiremos nuestro código VHDL en el cual colocaremos las 5 partes de la práctica.

(and, or, xor, medio sumador y sumador completo).

Si no recuerda que librerías de deben utilizar, o alguna instrucción se pueden consultar en “language

templates”.


Donde encontraremos un directorio de librerías.

Conociendo estos datos introduciremos nuestro código en VHDL.


Para verificar que nuestro código VHDL esta correcto seleccionaremos “synthesize – XST” en la

opción de check sintaxis y daremos doble clic, al finalizar si nuestro código esta correcto no presentara

ningún error y nos marcara una palomita verde, en caso de error nos colocara una advertencia.


Revisando nuestra sintaxis procedemos a simular, para ello seleccionamos la opción de “simulation”.

En la parte de Hierearchy seleccionamos la parte de Progrma Behavoiral (Programa.vhd) en la sección

de processes seleccionaremos con doble clic la opción de Simulate Behavoiral Model, esto nos

mostrara la ventana siguiente.

En esta ventana podremos observar todas las entradas y salidas, podremos asignarles valores para ver

su comportamiento, para ello seleccionamos la variable y presionamos clic derecho, nos saldrán


opciones, ver figura siguiente, para el medio sumador y sumador completo se elige la opción “Force

Clock” y se varía el ciclo.

Se elige “Force Constant” y escribimos el valor deseado para la variable, se hace lo mismo para el resto

de las variables.

Con los valores dados a las variables se observan las salidas y se verifica que el resultado sea correcto.


Se le asignan mas valores para observar el comportamiento de las variables.


El siguiente paso es asignar los pines de entrada y salida se mostrara la tarjeta para ver cuales se pueden

usar.


Se observa que se tienen 16 switches y 16 leds se usaran para mostrar las salidas, se da doble click en

“I/O PIN Planning Post-Synthesis”.

Aparecerá una ventana se le dará clic en “YES”. Esperar unos segundos.


En esta ventana se asocian los pines de entrada y de salida de la tarjeta, se presiona guardar y después se

cierra la ventana para seguir en “ISE Proyect Navegator”, Se da click derecho en “Generate Programming

File” seleccionando “Process Properties”, se marca la casilla de “Create Bit File”, para el uso de esta

tarjeta es necesario escribir en “Other Bitgen” el siguiente comando” -g UnconstrainedPins:Allow” de

no ponerlo generara errores. Elegir en “Start Options” JTAG Clock.


Para finalizar se da doble click en “Generate Programming File” y se generara un archivo .bit el cual

después lo usaremos para cargar a la tarjeta, el archivo .bit se generara en la ruta asignada al proyecto.

Se ejecuta Digilent Adept para que reconozca la tarjeta, se debe mostrar la siguiente ventana.


Se Presiona “Browser” se selecciona el archivo .bit que se generó en el paso anterior. Se la da programar

a la tarjeta, y se espera que en indicador de la tarjeta encienda indicando que la carga fue satisfactoria.

Como se observa al mover los switch asignados se activa el led correspondiente.

Conclusiones:

Se aprendió a instalar software todos los pasos que se necesitan para bajarlo de la página de xilins, los

pasos a seguir y las configuraciones para poder programar la tarjeta FPGA, en general fue una

introducción al entorno de programación usando ISE.


ANEXO A GUÍA DE INSTALACIÓN.

Se ingresa a la dirección web de xilinx, se registra para una nueva cuenta.

Ahora nos pedirá que rellenemos un formulario para dar de alta una cuenta en la página de Xilinx. El

formulario a rellenar tiene el siguiente aspecto:

Una vez que hemos creado la cuenta nos aparecerá una página, que nos indicara que activemos la cuenta,

pinchando a un link, que nos mandan a la dirección de correo que le hemos indicado.


El contenido del correo electrónico que nos mandan tiene el link para activar la cuenta.

La primera vez que accedemos a la pagina, nos pedirá que rellenemos cierta información personal:

Una vez introducidos los datos pertinentes le damos al botón “Next” y ya empezara a descargarse la

versión de Xilinx ISE que hayamos elegido.

Una vez que hemos descomprimido el fichero que nos hemos descargado, accedemos dentro de la

carpeta y pinchamos en el archivo “xsetup.exe” para iniciar la instalación del ISE:


En primer lugar nos aparecerá una ventana de bienvenida para inicializar la instalación. Pulsamos en

“Next”:

Las siguientes dos ventanas que nos aparecen en la instalación son para aceptar los términos y

condiciones de uso del producto. Una vez pulsadas las pestañas de aceptación, pulsamos en “Next”:


El siguiente paso que debemos de dar en la instalación, es para seleccionar la edición del producto que

queremos instalar. En este paso elegimos la opción “ISE WebPACK”, que es la opción que viene por

defecto:


En el siguiente paso seleccionamos las opciones de instalación. En este paso también elegimos la opción

que vienen por defecto:

A continuación seleccionamos el directorio en el que queremos instalar el ISE. En este caso elegimos la

opción que viene por defecto:


Una vez que hemos aceptado y configurado la instalación, procedemos a instalar el software en la

máquina. Para ello pulsamos el botón “Install” en la siguiente ventana que nos aparece para iniciar la

instalación:


Una vez pulsado el botón de “Install” se inicia la instalación que durara varios minutos en

función de la máquina en la que se instale:

Cuando finalice la instalación nos aparecerá la siguiente pantalla y pulsando el botón de “Finish”

habremos terminado la instalación a falta de activar la licencia del producto:


Ahora nos aparecerá la siguiente ventana en la que nos pedirá la licencia del Software. Seleccionamos

la opción de “Get free ISE webPack License” y le damos al botón de “Next”:

A continuación nos aparecerá la siguiente ventana:


Documents

Tutorial Practica 1