回数 第11回 課題 SpartanUの導入
目的 Verilog-HDLによって論理合成した結果を、SpartanU評価キットで動作させることにより
FPGAのボードの書き込み動作を行う。
到達目標 (1) 出力を固定パターンにするHDL記述を行い、FPGAの8個のLEDに出力する。[チェックポイント1]
(2) 125kHzのクロックを分周して、1.25Hzの信号を作り、LEDを明滅させる。[CP2]
   (課題回路より、分周回路が一つ多いので注意。)
(3) 8ビットバイナリカウンタを作成し、[CP2]の信号を入力して、8ビットLEDを明滅させる。[CP3]
(4) START/STOP、RESETスイッチから信号を入力し、8ビットLEDの明滅を制御する。[CP4]
(5) 12.5kHzの分周で、教材の課題回路の動作をさせる。[CP5]
(6) 8ビットバイナリカウンタの上位4ビットをデコードして、7セグメントLEDに数字を表示させる。[CP6]
  次回の、チェックポイント1。重複してカウントする。4桁全部が同じ数字で良い。
  LEDは明滅させなくてよい。
(7) 任意の16ビットの値を7セグメントLEDに表示させる。[CP7]
  次回の、チェックポイント2。重複してカウントする。入力する数値は、固定で良い。
作業手順 (1) FPGA Advantage + Leonardo Spectrumを動作させ、入力なし、出力パターン固定のHDL記述を
  論理合成し、出力を8ビットLED(7セグLEDではない)に出力させる。ピンアサインなどの基本的な
  操作・手順を理解する。SG0〜SG7のバスで、0にしたビットが点灯。但し、SEL4を1にする。
  できれば、8ビットLEDだけ明滅させたいが、7セグLEDも同時に切り替わってもOKとする。
(2) 説明は、Design Waveの取扱説明書に記載されているので、注意深く読むこと。
   付録のCDに回路図がある。8ビットLEDと、7セグメントLEDは、信号共通だが、個別にSEL0〜SEL3を
   ONにすると、7セグメントLEDが駆動される。(取説P41)
(3) 分周回路は、1/10回路を5段使用するか、1/16分周回路を4段にするか、
   いずれかで動作確認する。最終的な課題回路は、1/10分周回路を4段であるが、
   CP4までの動作が確認できてから、HDL記述を課題にあわせて書き直す。
※ Aの条件:CP4までを動作させていること。
レポートは、経過報告でよい。どう考えて設計したか、どのようなロジックで動作させたか、できた
部分までの報告が、正しい様式で記されていて、CP4まで動かしていれば、Aとする。
Sの条件は、特に指定しないが、ModelSIMによる波形添付は欲しい。(今度こそできるはず!)
注意点 乾燥する季節になるので、静電気に注意。(「取扱説明書」の「ご注意」をよく読むこと)
クロックの説明は、取扱説明書のP32にある。
分周回路では、どうしてもクロックを計算に使いたくなるが、式の右辺にはクロックを用いないこと!
次回以後も連続して作業するので、CP7まで終わった人は、次回の予習として
チャタリングキラーの回路を記述すると良い。次回以後の実験がスムーズになる。
また、チャタリングキラーに限らず、事前にALUや、メモリのHDL記述を作成して
あると、次回以後が非常にスムーズになる。(早く帰れるかは別にして、タイムアウトで
中途半端に実験を終わらせずに済むようになる。)
考察課題
報告内容
特に指定なし
経過報告でよい。