UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE - UFRN DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA E MATEMÁTICA APLICADA DIMAP

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE - UFRN DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA E MATEMÁTICA APLICADA DIMAP Disciplina: DIM0403 Laboratório de Circuitos Lógicos Professor: Sílvio Fernandes 08 Introdução do desenvolvimento de projetos com kit Altera UP2 1- Ambiente de desenvolvimento O kit educacional Altera UP2 [1] é baseado nos dispositivos EPF10K70RC240-4 da família FLEX 10K e EPM7128SLC84-7 da família MAX 7000 que em conjunto com o Quartus II possibilitam um ambiente ideal para estudantes de circuitos lógicos. Os dispositivos podem ser configurados através do ByteBlaster II download cable [2]. 2- Instalando o ByteBlaster II driver no Windows 2000 ou XP 1.2 Acesse o Painel de Controle no menu iniciar 1.2 Escolha a opção Adicionar Hardware e clique em Avançar para continuar 1.2 Selecione Sim, eu já conectei o hardware e clique em Avançar 1.2 Selecione Adicionar novo dispositivo de hardware no final da lista e Avançar 1.2 Selecione Controladores de som, vídeo e jogo e Avançar 1.2 Selecione Com disco e procure a instalação do Quartus II. Procure o caminho \<Quartus II system directory>\drivers\win Selecione o arquivo win2000.inf e clique em Abrir 1.2 Clique em ok para instalar o driver 1.2 Selecione Altera ByteBlaster e clique em Avançar para continuar 1.2 Siga os passos até o final, quando aparece Finalizar 3- Kit Altera UP2 A figura a seguir apresenta um esquema do kit UP2

2 9V In é a alimentação elétrica JTAG_IN é a entrada do cabo paralelo ligado a porta LPT JTAG Jumpers são 4 jumpers TDI, TDO, DEVICE, e BOARD que deve ser corretamente ligados para configurar um dos dispositivos o Para configurar o dispositivo FLEX: o Para configurar o dispositivo MAX: 7-segments LED for MAX e 7-segments LED for FLEX são 9 LED cada (incluindo o ponto decimal) todos ativos no nível lógico 0, controlados respectivamente pelo dispositivo MAX e FLEX. Cada dispositivo controla dois botões de pressão (Pushbutton Switch for MAX e Push-button Switch for FLEX), ativos em baixo, isto é, quando são precionados sua saída é 0. DIP Switches são pequenos botões que permanecem na posição escolhida pelo usuário. O MAX controla 16 deles e FLEX 8, todos ativos em baixo. LEDs são 16 controlados pelo MAX, ativados em baixo.

3 4- Desenvolvendo projetos com o FLEX10K EPF10K70RC240-4 Nessa seção vamos implementar um simples circuito mostrado abaixo com funções AND, NAND e NOR fornecidas pelo Quartus II. Esse tutorial é baseado no [3] Projeto usando captura esquemática Criando o projeto Inicie o Quartus II e escolha New Project Wizard para criar um novo projeto, depois clique em Next. Escolha um diretório para o projeto (recomendado novo diretório lab1p1 ), depois dê um nome para o projeto lab1p1 e aperte Next Como ainda não temos arquivos, clique em Next Agora selecione a família FLEX10K e o dispositivo EPF10K70RC240-4 Na janela seguinte não precisa selecionar nenhuma das ferramentas, apenas clique em Finish Criando o esquema Slecione File -> New. Na janela que aparece escolha Block Diagram/Schematic File e ok. O editor de bloco em branco aparecerá. Dê um duplo clique no espaço em branco para aparecer as bibliotecas. Expanda a biblioteca primitives e procure logic Role a lista de símbolos e dê um duplo clique em nor2, em seguida clique no espaço em branco do editor para inserir o símbolo. Repita esse processo para inserir os símbolos nand2 e and2 Associando pinos de entrada e saída Abra a biblioteca de primitives novamente e escolha pin Dê um dublo clique em output e insira no editor gráfico Repita o processo para as entradas escolhendo input Conectando os símbolos Coloque o mouse no final do símbolo que o cursor mudará Clique e arraste até o ponto que deseja conectar Ligue as entradas, saídas e os símbolos intermediários como mostrado no esquema a seguir

4 Editando nome dos pinos Dê um dublo clique em PIN_NAME na primeira entrada e a renome para A Repita esse processo para todos os outros pinos de acordo com o esquema Associando Número dos Pinos No menu Assignments escolha a opção Pins Entre com o nome A para como nome do nodo e PIN_28 em Location Associe os pinos 29, 41, 40 e 14 para B, C, D e Y respectivamente Compilando seu projeto No menu Processing compile seu projeto em Start Compilation Depois de compilado deve aparecer 0 erros para continuar, caso contrário corrija os erros e recompile Simulando o projeto Selecione File -> New -> Other Files -> Vector Waveform File e clique em ok Em seguida Edit -> Insert Node or Bus ou clicando com o botão direito do mouse Clique em Node Finder Escolha Pins: all e clique em List Adicione as entradas e saídas A, B, C, D e Y e cliquem em ok Em radix selecione Binary e clique em ok Atribua valores as entradas e save seu arquivo de simulação Inicie a simulação Processing -> Start Simulation Caso seu arquivo não seja atualizado após a simulação marque a opção overwrite simulation input file with simulation results no Simulator Tool e inicie outra simulação Fazendo download do seu projeto para a UP2 Certifique-se que o cabo ByteBlaster está conectando a placa UP2 a porta paralela no PC Verifique se o cabo de alimentação 9V DC transformer está ligado a entrada DC_IN Verifique se os jumpers estão configurados para o FLEX No menu Tools selecione Programmer

5 Caso ainda não tenha configurado a porta para download clique em Hardware Setup, selecione ByteBlaster(LPT1), clique em Add Hardware... e close Selecione o modo JTAG Adicione o arquivo lab1p1.sof, caso ainda não esteja adicionado Marque a opção Program/configure no arquivo adicionado Agora clique em Start, a barra de progresso do lado direito indica o quanto o projeto foi mapeado na placa Testando o projeto na placa UP2 Utilize os dois botões de pressão (FLEX_PB1 e FLEX_PB2) e os botões de switch (FLEX_SWITCH-1 até FLEX_SWITCH-8) de modo a encontrar a combinação que ativa/desativa o LED do ponto decimal do display 7-segmentos 4.2- Projeto usando VHDL Um projeto em VHDL é realizado de forma semelhante, a diferença é a criação do arquivo VHD. É necessário conhecer a sintaxe da linguagem para criar a entidade e a arquitetura do seu projeto. Em seguida o processo é igual: compilação, simulação, associação ao número dos pinos e programação/configuração do dispositivo na placa. 5- Código de pinos FLEX 10K Dois Push-Button Switches DIP Switches 7-Segment LEDs Clock

6 Clock de MHz conectado ao pino 91 no chip FLEX. 6- Referências [1] University Program UP2 Education Kit User Guide. URL < > [2] ByteBlaster II Download Cable User Guide. URL < > [3] Introduction to Quartus II Software Design. URL < >