GHDL – Susana Canel. Curso de VHDL

Lección 20.V137. Optimización del hardware de la UART RS-232 a 115200 bps. Simulación y prueba en la plaqueta.

En este video te muestro cómo economizar recursos del hardware hasta llegar a la optimización del circuito sintetizado del receptor de la UART RS-232. La velocidad de la comunicación serie es de 115200 bps. Uso la descripción con un único reloj. Te muestro los informes que emite el compilador del Quartus II para las distintas modificaciones de la descripción y también uso la herramienta Netlist Viewers del Quartus para analizar RTL Viewer y Technology Map Viewer para los distintos casos de optimizaciones. Realizo la simulación con el GTKWave. Luego pruebo el correcto funcionamiento usando la plaqueta de Altera DE1, conectada a la computadora a través de la línea RS-232.

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Lección 20.V135. Testbench: receptor de la UART RS-232. Relación entre el baud-rate y el muestreo. Solución. Simulación.

En este video te explico el testbench para probar el receptor de la UART RS-232. Realizo la simulación y te explico las formas de onda de las señales. Analizo el problema que se genera cuando no se elije bien la relación entre el baud-rate y la señal de muestreo de mayor frecuencia. Explico una de las soluciones dejando la otra para un video sucesivo.

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Lección 17.V119. Testbench. Uso de procedimientos. Declaración en package. Diferencias con las funciones.

En este video te muestro cómo escribir un procedimiento (procedure) para usarlo en un testbench y cómo incluirlo en un “package”. Analizo las diferencias entre las funciones (function) y los procedimientos que constituyen los subprogramas de VHDL. Analizo y ejecuto la descripción, los dos “packages” que uso (uno contiene la función que vimos en el video anterior) y el testbench. Te muestro el contenido del archivo work-obj93.cf, que va generando el analizador de GHDL.

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Lección 17.V118. Declarando una función en un package y compilando todo con GHDL y con ModelSim.

En este video te muestro cómo definir una función en un package de manera que pueda ser compartida por varios proyectos. Te explico cuáles son las partes del package. Luego compilo y ejecuto usando GHDL y repito esos pasos pero para ModelSim.

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Lección 17.V117. Testbench con una función declarada dentro del código.

En este video te explico cómo modificar el código del conversor BCD binario natural a BCD Aiken para generar una función que se ubicará dentro del mismo código. Te explico las características de las funciones del lenguaje VHDL.

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Lección 14.V97. Problemas cuando la entrada es asincrónica. Máquina Mealy. Detector de secuencia 1011.

Te muestro un testbench que genera entradas de bits no sincronizadas con el reloj de manera de poder constatar el mal funcionamiento del detector de secuencia con salida tipo Mealy cuando no se cumple la hipótesis de diseño (la entrada debía ser sincrónica). Luego simulo usando el GTKWave por línea de comando. Allí vemos que el estado próximo es el correcto ya que lo genera el proceso combinacional, que es asincrónico, pero el proceso secuencial sincrónico no actualiza el estado hasta no recibir un flanco ascendente de la señal de reloj, de manera que no hay coordinación entre los procesos. La salida se activó con un ‘1’ solamente en la última secuencia exitosa, no detectó las anteriores, fallando en los bits 8, 12, 21 y 33.

Lección 14.V90. Testbench, detector de secuencia, salida Mealy. Simulación con gtkwave, vista estados

Te explico el testbench para el detector de secuencia con salida Mealy, sin solapamiento. Simulo con el gtkwave, genero un archivo de extensión .ghw, para ver, no solamente los ports de la entidad sino también las señales de la descripción, en este caso son los estados (actual y prox), de tipo enumerados. Defino una constante std_logic_vector para generar una cadena de bits correspondientes a los sucesivos bits de la entrada. Y otra para las salidas esperadas. Uso un ciclo for-loop. Uso los atributos ‘range e ‘image. Desde la línea de comando del git bash compilo y corro el testbench usando ghdl. Genero un archivo de extensión .ghw con el cual abro el gtkwave. Explico la simulación. Vemos las señales del port y los estados.

V87. Open Source para editar y simular, ghdl, gtkwave, vs code, git bash.

Te detallo todas las herramientas Open Source que voy a usar para la parte de simulación, de dónde descargarlas y cómo instalarlas. Edito una descripción y hago una simulación.