Programirljiva vezja in razvojna orodja Xilinx

V Laboratoriju za načrtovanje integriranih vezij LNIV imamo dolgo tradicijo načrtovanja sistemov, ki temeljijo na družinah vezij FPGA proizvajalca Xilinx. Prvi prototipni razvojni sistem smo razvili že v letu 1995 in na njem testirali vrsto digitalnih vezij. Razvojne sisteme uporabljamo za prototipno izvedbo in verifikacijo digitalnih vezij v okviru študentskih projektov, diplom, tekmovanj in za industrijske namene. Razvili smo vrsto razvojnih plošč na osnovi manjših CPLD in cenovno dostopnih vezij FPGA iz družine Spartan:

Razvojno orodje za vezja CPLD in FPGA družine Spartan je Xilinx ISE. To orodje je namenjeno za starejše projekte, saj ga proizavajalec ne razvija več, zato priporoča uporabo novejših vezij sedme generacije in orodja Xilinx Vivado. V LNIV imamo razvojne plošče z vezji Artix-7 in sistemi na čipu Zynq:

Razvojno orodje Vivado

Vivado osnove | Blokovni diagram | Enostaven IP | AXI IP | SDK

Vivado je razvojno orodje za vezja FPGA in sisteme na čipu SoC proizvajalca Xilinx. Na povezavi www.xilinx.com/support/download.html je na voljo brezplačna verzija Vivado - HLx, proizvajalec zahteva le, da se na njihovi spletni strani registrirate.

Program SDK je del paketa Vivado in je namenjen razvoju programske opreme vgrajenih procesorjev v jeziku C ali C++. Orodje SDK naredi po specifikaciji sistema iz Vivada nabor knjižnic, ki so prilagojene za ciljno strojno opremo. Grafični vmesnik temelji na orodju Eclipse in vsebuje prevajalnik za procesorje brez OS ali križni prevajalnik za Linux ter razhroščevalnik.

Za prenos namestitvenih datotek uporabite Vivado HLx Web Installer, pri namestitvi pa izberite opcijo HLx WebPACK (ta ima brezplačno licenco), naredite kljukico pri Software Development Kit, med Devices pa izberite Zynq-7000. Program zasede okoli 20 GB.

Primeri / Tutorials

Animacija VGA s prekinitvami

Prikaz slike na izhodu VGA razvojne plošče ZedBoard s komponento, ki bere slikovne točke iz BRAM. Primerjava premikanja (animacije) kvadrata na zaslonu, ki jo izvaja CPU s pisanjem posameznih točk in strojna komponenta za risanje kvadrata. Uporaba prekinitev za tekočo animacijo.

Povprečevalno sito na Red Pitayi

Na merilna kartica Red Pitaya naredimo vezje za skaliranje signalov in filtriranje z majhnim povprečevalnim sitom, ki izračuna povprečje štirih zaporednih vzorcev.

Red Pitaya VGA tutorial (J. Koren)

In this tutorial I will explain how to display a picture on a monitor using Red Pitaya. I used Xilinx Vivado 2016.4 for hardware programming with Xilinx SDK 2016.4 for software application. The picture is just a simple matrix with "1" and "0" that represent black and white pixels. Picture can be scalled, moved and it can display different patterns.

Študentski projekti

Seznam nekaj najboljših projektov, ki so jih študenti v zadnjih letih naredili pri vajah predmeta Digitalna integrirana vezja in sistemi.