PARTE 1 - TEORIA -...
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PARTE 1 - TEORIA
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Dispositivos Lógicos Programáveis
Os dispositivos lógicos programáveis (PLDProgrammable Logic Device) são circuitosintegrados programáveis, que possuem umgrande número de portas lógicas, flip-flops eregistradores interconectados.
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Tipos de PLDs existentes
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FPGA
O FPGA (Matriz de portas Lógicas Programáveis -
Field Programmable Gate Array), trata-se de
uma arquitetura baseada em blocos lógicos
configuráveis que são formados por portas
lógicas, flip-flops e blocos de entrada e saída que
efetuam a conexão entre as saídas provenientes
dos blocos lógicos.
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As células lógicas do
FPGA encontram-se
alocadas em forma de
matrizes.
Tanto as células lógicas
quanto o roteamento
são configuráveis por
software.
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Vantagens de utilização do FPGA
A tecnologia de FPGA é largamente utilizada devido principalmenteaos seguintes fatores que ela possibilita para os projetos:
- Diminuição a complexidade de hardwares;- Padronização no desenvolvimento;- Diminuição do tempo de projeto;- Pode ser aplicada em diversas áreas;- Possibilita simulação (aplicar sinais na entrada);- Tecnologia reconfigurável (ajustes e inovações);- Paralelismo (apenas para programação não sequencial);
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Linguagens de Descrição de Hardware
Como o FPGA trata-se de um hardware, utilizam-se
linguagens de descrição de circuitos. As linguagens
existentes são: Verilog e VHDL.
Neste curso será utilizada a linguagem VHDL para a
descrição de circuitos lógicos programáveis.
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Linguagem VHDL
O nome VHDL é originada do acrônimo:
- V: very high speed integrated circuit;- H: hardware;- D: Description;- L: Language.
Desta forma, VHDL trata-se de um nome que une as principaiscaracterísticas desta linguagem de descrição.
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Estrutura de um hardware descrito em VHDL
A descrição de hardware em VHDL deve possuiras seguintes estruturas internas:
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Exemplo de estrutura
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Entidade (entity )
A entidade de um projeto pode representar desde umaporta lógica a um sistema complexo, sendo compostade 2 partes: declaração de entidade e arquitetura.
A declaração da entidade define a interface de I/Os, já aarquitetura contém a descrição do funcionamento dohardware, ou seja, efetua a manipulação dos sinais.
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Tipos de entradas e saídas
A entidade pode utilizar os I/Os dos tipos IN, OUT,
INOUT e BUFFER, sendo que estes devem ser
declarados no início da entidade.
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O tipo INOUT caracteriza uma porta bidirecional. Este
tipo de porta lógica é ideal para representar um
barramento de dados, onde a informação pode
transitar em ambos os sentidos.
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Objetos são elementos que contêm um valor armazenado.Podem ser utilizados como ferramentas do sistema para efetuaroperações.
Podem ser:- Constante (constant);- Variável (variable) - apenas para código sequencial- Sinal (signal).
Classes de Objetos
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– Quais tipos de sinais podem ser utilizados naARQUITETURA da ENTIDADE?
O TIPO define as características do valor transferido pela
porta.
Ao declarar as portas da entidade, definem-se também o
tipo de cada sinal, sendo que estes podem ser:
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– INFORMAÇÕES BÁSICAS DO VHDL
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– Quais tipos de operadores podem serutilizados na linguagem VHDL?
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– Qual software será utilizado para odesenvolvimento de projetos em FPGA e ondeposso encontrá-lo?
Para o desenvolvimento de projetos será utilizado o
Software Quartus II v.9.1.sp1 que pode ser
baixado gratuitamente no endereço
(https://www.altera.com/download/sw/dnl-sw-
index.jsp).
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– Interface do programa Quartus II
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– Quais os passos para iniciar um projeto emVHDL no Quartus II?
Para INICIAR UM PROJETO, deve-se seguir os seguintespassos:
Clicar em File > New Project Wizard > Next > Criar a pastade localização e definir o nome do projeto > Next > Next> Escolher a família do FPGA utilizado > Finalizar >Clicar novamente em File > New > VHDL File.
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– Quais os passos para iniciar um projeto emVHDL no Quartus II?
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– Quais os passos para iniciar um projeto emVHDL no Quartus II?
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– Quais os passos para iniciar um projeto emVHDL no Quartus II?
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– Quais os passos para iniciar um projeto emVHDL no Quartus II?
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– Quais os passos para iniciar um projeto emVHDL no Quartus II?
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– Quais os passos para iniciar um projeto emVHDL no Quartus II?
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– Quais os passos para iniciar um projeto emVHDL no Quartus II?
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– Quais os passos para iniciar um projeto emVHDL no Quartus II?
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– Quais os passos para iniciar um projeto emVHDL no Quartus II?
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– Quais os passos para iniciar um projeto emVHDL no Quartus II?
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– Implementar em FPGA a seguinteconfiguração de portas lógicas: