RTL Viewer – 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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Puedes ver y descargar mis códigos fuente de: https://github.com/susanacanel/proyectos-vhdl.

Lección 20.V134. Descripción: receptor de la UART-RS232, baud rate. Circuito sintetizado. Ejecución.

En este video describo un receptor para la UART RS-232, el generador de baud rate y muestro un package propio. Explico el circuito sintetizado, programo la plaqueta DE1 de Altera y muestro el correcto funcionamiento enviando letras desde el teclado de la computadora hacia la plaqueta y mostrando en binario (en leds) el carácter ASCII de las letras.

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Lección 20.V132. Transmitiendo un mensaje, RS232, desde el circuito sintetizado a la PC. Descripción.

En este video te muestro una descripción de un transmisor de la UART RS232, transmitiendo un mensaje. Genero un baud-rate genérico. Uso instanciado y un package propio. Analizo el circuito esquemático RTL Viewer generado por Tool del Netlist Viewers del Quartus II. Uso el código ASCII de 8 bits. Pruebo el comportamiento en la plaqueta DE1 de Altera, enviando el mensaje a la computadora. Uso un cable con conversor RS-232 a USB (HL-340) y un driver que tuve que instalar. Muestro en la terminal (PuTTY) cómo van aparece el mensaje. Uso el código ASCII de 8 bits.

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Lección 20. V131. Trasmisor de la UART RS-232. Prueba transmitiendo de la plaqueta a la computadora.

Describo el trasmisor de la UART RS-232. Genero el baud-rate. Uso instanciado y un package propio. Analizo el circuito esquemático RTL Viewer generado por Tool del Netlist Viewers del Quartus II. Programo la plaqueta DE1 de Altera, la conecto via RS-232 con la computadora. Uso un cable con conversor RS-232 a USB y un driver que tuve que instalar . Muestro en la terminal (PuTTY) cómo van apareciendo las letras que voy transmitiendo y que genero con interruptores de la plaqueta. Uso el código ASCII de 8 bits.

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Lección 19.V128. Descripción: memoria estática sincrónica con bus de datos bidireccional, SRAM. DE1.

Te muestro la descripción de una memoria estática, sincrónica, con bus de datos bidireccional, SRAM. Luego la instancio en otra descripción, diseñada para usar la plaqueta. Uso un “package” propio en la misma carpeta de trabajo. Allí está la SRAM como componente. Te explico todos los circuitos esquemáticos generados por el RTL Viewer de la herramienta Tool del Netlist Viewers del Quartus II. Finalmente te mostro el funcionamiento en la FPGA Cyclone II de la plaqueta DE1 de Altera.

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Lección 19.V127. Descripción de una memoria estática, sincrónica, SRAM. Ejecución en la plaqueta DE1.

Descripción de una memoria RAM estática, SRAM, sincrónica, con entrada de datos separada de la salida de datos. Es recomendable que en las FPGA todos los diseños sean sincrónicos, por ese motivo decidí describir una SRAM sincrónica. Intel reconoce el diseño como perteneciente a una memoria y el Quartus incluye un bloque RAM sincrónico propio, dentro de mi diseño. Te muestro el RTL Viewer de Tools, Netlist Viewers del Quartus y lo analizo. Allí se observa el bloque incluido por el Quartus. Luego programo la plaqueta DE1 de Intel-Altera y muestro el correcto funcionamiento.

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Lección 18.V121. Divisor de frecuencia que genera dos frecuencias, 200Hz y 1Hz. Ejecución en la plaqueta DE1 de Altera.

En este video te muestro cómo generar dos frecuencias distintas usando una sentencia “case”. Una frecuencia de 200 Hz, periodo de 5ms y otra de 1 Hz, periodo de 1 s, para usos generales. Te muestro el circuito esquemático generado por Nestlist Viewer de la herramienta Tool del Quartus II. Analizo la cantidad de multiplexores y de flip-flop tipo D necesarios para sintetizar el circuito cuando se usa el atributo “range” al definir una señal como “integer” y la comparo con la cantidad necesaria cuando no se usa ese atributo. Luego programo la plaqueta DE1 de Altera-Intel para verificar el correcto funcionamiento.

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Lección 15.V101. Función de resolución. Aplicación a un multiplexor con salida de alta impedancia.

En este video te explico que es la función de resolución y la aplico a un caso concreto de un multplexor de dos canales, con salida de alta impedancia, Z. Además cómo se modeliza una entrada con pull-up y otra con pull-down. También te cuento los posibles problemas que puedes encontrar con los compiladores y los simuladores. Te muestro la el package std_1164.vhdl y dónde puedes encontrar la tabla de doble entrada para analizar la función de reolución. También te explico cómo modelizar un pull-up y un pull-down y cómo funcionan.

Lección 14. V95. Máquina de estado Moore, detector de secuencia, con solapamiento.

Te explico una máquinas de estado con salida Moore. Describo un detector de secuencia con solapamiento. Uso la sentencia case para modelizar la máquina de estados. Uso tipo de datos enumerados para definir los estados. Diseño la máquinas de estados usando dos procesos, uno secuencial y otro combinacional. Explico un diagrama de estados y luego lo traduzco a código VHDL. Uso la herramienta Tool del Quartus II, selecciono Netlist Viewer, RTL (para ver las características de la salida tipo Moore), Technology Map Viewer (vemos que el Quartus usa 4 flip-flop para generar 5 estados) y State Machine Viewer (vemos el diagrama de estados, la tabla de transiciones y la codificación).

Lección 14.V93. Máquina de estado Moore, detector de secuencia, sin solapamiento. Case. State Machine.

Te explico una máquinas de estado con salida Moore. Describo un detector de secuencia sin solapamiento. Uso la sentencia case para modelizar la máquina de estados. Uso tipo de datos enumerados para definir los estados. Te explico las diferencias principales de las salidas tipo Mealy y Moore y algunas ventajas de éstas últimas. Diseño la máquinas de estados usando dos procesos, uno secuencial y otro combinacional. Explico un diagrama de estados y luego lo traduzco a código VHDL. Uso la herramienta Tool del Quartus II, selecciono Netlist Viewer, RTL (para ver las características de la salida tipo Moore), Technology Map Viewer (vemos que el Quartus usa 4 flip-flop para generar 4 estados) y State Machine Viewer (vemos el diagrama de estados, la tabla de transiciones y la codificación).