V1	Le langage VHDL

Programmation de FPGAs en VHDL

Objectifs connaître les différentes méthodologie de modélisation des composants savoir exploiter les possibilités du langage modéliser des circuits combinatoires mettre en oeuvre des machines d'état réutiliser des composants savoir écrire en VHDL pour la simulation déterminer les chemins critiques et vérifier le respect des timings Les exercices de ce cours peuvent être réalisés au choix sur plateforme à base de FPGA Lattice ou Actel

Matériel Un PC par binôme Exercices sur plateforme Lattice: Environnement de développement Diamond de Lattice Synplify PRO pour la synthèse, Active-HDL pour la simulation Carte à base de FPGA Lattice ECP2 ou MachXO

Exercices sur plateforme Actel: Environnement de développement Libero d'Actel Synplify PRO pour la synthèse, ModelSim pour la simulation Carte à base de FPGA Actel Fusion Pré-requis Connaissances en technologie numérique Notions d'algèbre de Boole Quelques notions de programmation (quel que soit le langage) sont souhaitables.

Plan

Premier jour De la porte logique au FPGA Structure d'un Circuit Intégré SSI (small scale integration), logique TTL MSI (medium scale integration), PALs, GALs, PLDs LSI (large scale integration), CPLDs VLSI (very large scale integration), ASICs, ASSPs, FPGAs Evolution des architectures logiques Contraintes des technologies Méthode d'interconnection (SRAM, Fuse, AntiFuse, Flash) Réseaux d'horloges Type d'éléments logiques Problèmes de timings Les apports du VHDL Intérêt d'une programmation en VHDL Différentes étapes de la conception saisie simulation synthèse adaptation à la technologie (mapping) placement et routage analyse des timings génération des binaires (bitstream) Concepts de base Entités et architectures Ports, signaux et variables types de données attributs Différents styles d'architecture Environnements de simulation (Test Bench) Exercice : prise en main des outils de conception et découverte du flot de développement à l'aide d'exemples élémentaires Deuxième jour Logique combinatoire en VHDL Utilisation des librairies IEEE Outils de modélisation de composants Traitements concurrents et séquentiels affectations processus traitements conditionnels Opérateurs relationnels Opérateurs arithmétiques Surcharge des opérateurs Instantiation de composants Exercice : conception d'une logique de décodage d'adresses Notion de bancs de test (TestBench) Création d'un package Génération des vecteurs de test intégration des vecteurs dans le source du bench lecture depuis un fichier stocker les résultats pour analyse ultérieure Exercice : test du décodeur d'adresses

Troisième jour La logique séquentielle Rappels sur les bascules problème des états métastables Gestion du reset prise en compte des reset/presets asynchrones Buffers trois-états interface avec des bus Exercice : conception d'une FIFO Le test des modèles synchrones Vérification des timings lors de la simultaion tests de faisabilité du placement routage simulation après placement routage Exercice : vérification de la FIFO à vitesse élevée Fonctions et procédures Passage de paramètres à des fonctions Surcharge des fonctions Différences entre procédures et fonctions Exercice : conception et test d'un arbitrage de bus Quatrième jour Les machines d'états Rappels sur les machines de Mealy et de Moore représentations graphique implémentation traduction en VHDL Principes de conception d'une FSM à 2 process Reset d'une machine d'états Utilisation de la simulation pour vérifier la conception Optimisation de l'utilisation des ressources Exercice : conception d'une interface SRAM burst Optimisation de la conception Optimisation de l'utilisation des ressources Optimisation des traitements temps de traitement fréquence de traitement concept de pîpeline Exercice : Optimisation des modèles précédents Conception de systèmes complexes Découpage hiérarchique La librairie work Création de librairies Packages Exercice : exemple de l'interface PCI

 

Durée	Prix	Calendrier
4 jours	1950 €
Prochaines sessions
du 22 au 25 mai 2012         du 26 au 29 juin 2012         du 18 au 21 septembre 2012         du 23 au 26 octobre 2012