Thiết kế logic số
(VLSI design)
Bộ môn KT Xung, số, VXL
quangkien82@gmail.com
https://sites.google.com/site/bmvixuly/thiet-ke-logic-so
08/2012
Chương
I
•Các kiến thức chung (nhắc lại từ Điện Tử Số)
•HDL & Automation Design
•IC khả trình
Chương
II
•Ngôn ngữ VHDL
•Kỹ năng TK: Các khối MSI, SSI đơn giản đã biết trong ĐTS: cộng, dịch, thanh ghi, đếm FSM…
Chương
III
•Các thuật toán và sơ đồ để thiết kế một số khối LSI thông dụng
•Kỹ năng TK: Các khối LSI, VLSI: CLA, nhân, chia số nguyên, số thực, có dấu và không dấu,
Memory, cấu trúc CPU đơn giản.
•Bài tập lớn môn học
Chương
IV
•Công nghệ FPGA
•Thiết kế FPGA trên Xilinx ISE
•Kỹ năng TK: Hiện thực hóa thiết kế ở các chương trứoc trên FPGA, lập trình giao tiếp bằng
VHDL cho các ngoại vị đơn giản : UART, PS/2, I2C, SPI, VGA/LCD.
2
Nội dung môn học
2/26
Chương IV: Thiết kế mạch số trên FPGA quangkien82@gmail.com
Mục đích & nội dung
•Mục đích
•Giới thiệu tổng quan về công nghệ FPGA, so sánh FPGA với các
công nghệ thiết kế và xử lý ứng dụng cho các bài toán số. Kiến trúc
tổng quan và Kiến trúc Xilinx FPGA, nắm được nguyên lý làm
việc của FPGA.
•Nội dung
•Khái niệm FPGA
•Kiến trúc tổng quan FPGA
•Công nghệ tái cấu trúc FPGA (SRAM-based)
•So sánh FPGA với CPLD, SPLD, ASIC, DSP
•Các ứng dụng của FPGA
•Mật độ tích hợp và khả năng tài nguyên của FPGA
•Kiến trúc cụ thể của Xilinx Spartan 3E
3/26
Chương IV: Thiết kế mạch số trên FPGA quangkien82@gmail.com
Yêu cầu chuẩn bị & Tài liệu tham khảo
•Đọc trước TL[1], tr95-237: Chương IV
•Xem trước slide bài giảng số 4.1 tại địa chỉ:
https://sites.google.com/site/bmvixuly/thiet-ke-logic-so
•https://dl.dropbox.com/u/68634585/lecture/lecture4.1.pptx
•Đọc thêm TL[7] tr 1-116
•Cài đặt phần mềm Xilinx ISE 12.4
•Chuẩn bị bài thực hành số 1 trên FPGA tại phụ lục 4 TL[1].
•https://www.doc.ic.ac.uk/~wl/teachlocal/arch2/killasic.pdf
•http://www.deepchip.com/downloads/fpga-vs-asic.pdf
•http://www.xess.com/appnotes/fpga_tut.php
4/26
Chương IV: Thiết kế mạch số trên FPGA quangkien82@gmail.com
Khái niệm FPGA
(Xilinx.com) Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) are semiconductor
devices that are based around a matrix of configurable logic blocks (CLBs)
connected via programmable interconnects. FPGAs can be reprogrammed to
desired application or functionality requirements after manufacturing.
5/26
Chương IV: Thiết kế mạch số trên FPGA quangkien82@gmail.com
-công ngh IC ệl p trình ậm i nh t và tiên ti n ớ ấ ế
nh t hi n nay. ấ ệ
- quá trình tái c u trúc IC ấcó th đ c th c ể ượ ự
hi n b i ng i dùng cu iệ ở ườ ố
-Công ngh cho phép hi n th c hóa các ệ ệ ự
thi t k s v i chi phí và th i gian h p lýế ế ố ớ ờ ợ
-Công ngh đ m nh đ đáp ng đa s các ệ ủ ạ ể ứ ố
ng d ng c b n, thay th các chip ASIC ứ ụ ơ ả ế
chuyên d ngụ
- Công ngh cho phép m ra các gi i pháp ệ ở ả
k thu t m i cho các h x lý truy n th ng, ỹ ậ ớ ệ ử ề ố
thay th b ng các h có kh năng tái c u ế ằ ệ ả ấ
hình m m d o.ề ẻ