Следующий шаг - создание проекта и символа комбинационной схемы.

Для создания проекта этого устройства используем редактор временных диаграмм («Waveform Editor»). Для этого следует нажать кнопку открытия нового файла на панели инструментов, в открывшемся диалоговом окне «New» отметить пункт «Waveform Editor file», в соседнем окне выбрать расширение .WDF (расширение .SCF используется для моделирования) и нажать «ОК», после чего открывается окно редактора.

Окно редактора имеет четыре поля, разделённых вертикальными линиями. Первое поле слева («Name») предназначено для ввода имени узла, во втором поле («Type») отображается тип ввода (INPUT, OUTPUT, BIDIR), в третьем поле («Value») показаны состояния выводов, соответствующие положению специальной вертикальной визирной линии, которая при открытии окна установлена в начало горизонтальной оси, размеченной в единицах времени.

Для перемещения визира в нужное место необходимо совместить курсор с вершиной визира (при этом курсор примет крестообразную форму) и при нажатой левой кнопке мыши перетащить визир в нужное место.

Четвёртое поле предназначено для задания требуемых состояний выводов, при этом используются инструменты с панели инструментов редактора, которая расположена вертикально вдоль левой стороны окна. Активизация панели инструментов происходит только в том случае, если выделен один из узлов. Чтобы выделить узел, необходимо щёлкнуть левой кнопкой мыши на имени узла, можно также выделить любой участок вдоль горизонтальной оси, при этом границы выделяемых участков привязываются к сетке.

Параметры сетки устанавливаются следующим образом: с помощью пункта «End Time» (меню «File») задаётся максимальное значение временного интервала с указанием единиц измерения, а с помощью пункта «Grid Size» (меню «Options») - шаг сетки. В верхней части экрана расположены окна для точного отсчёта интервалов времени.

Сохраним созданный файл в каталоге \MOD и присвоим проекту имя созданного файла (через подменю «Project» меню «File» главного меню рабочего окна, путём выбора пункта «Set Project to Current File»).

Для ввода имени узла можно использовать пункт «Insert Mode» меню «Node».

Рис. 2. Диалоговое окно пункта «Insert Mode».

В верхнее поле «Node Name» необходимо ввести имя узла, в окне «I/O Type» указать тип вывода и нажать «ОК». Кроме того, имена узлов можно вводить другим способом. Для этого необходимо щёлкнуть левой кнопкой мыши в поле «Name», при этом автоматически открывается диалоговое окно «Insert Mode».

Размещённые узлы можно редактировать, перемещать, удалять, размножать (с обязательным редактированием имени или типа, если это необходимо). Для редактирования используется то же диалоговое окно «Insert Mode». Остальные операции осуществляются аналогично тому, как это делается в графическом редакторе.

Рис. 3. Диаграмма входных сигналов.

6. Назначение типов ПЛИС и выводов ПЛИС

Тип ПЛИС, необходимый для реализации проекта, может быть выбран автоматически или назначен вручную. При создании файла проекта по умолчанию установлен режим автоматического выбора минимальной по объёму ПЛИС, в которой может быть реализован данный проект. При необходимости тип ПЛИС может быть назначен вручную с помощью пункта «Device» (меню «Assign» основного меню системы). После назначения устройства проект необходимо перекомпилировать.

Выводы ПЛИС также первоначально назначаются автоматически. После завершения работы над проектом необходимо закрепить или переназначить выводы ПЛИС, для того чтобы при возможной последующей доработке (отладке) проекта в составе всего изделия компилятор не мог изменить их назначение. Эта операция выполняется с помощью редактора «Floorplan Editor», который запускается либо через меню «MAX+plus II» (в основном меню), либо через панель инструментов.

Рис. 4 Окно редактора связей «Floorplan Editor» (при установленном режиме отображения текущих назначений выводов).

Для назначения или закрепления выводов необходимо мышью перетащить имена выводов, отображаемых в окне «Unassigned Nodes&Pins», на соответствующие номера выводов ПЛИС, а затем перекомпилировать проект. После этого любые изменения, вносимые во внутреннюю структуру проекта, т.е. не связанные с добавлением или удалением выводов, не будут изменять назначение выводов. Заметим, что ПЛИС семейства «MAX 7000S» (а также некоторые другие) имеют встроенную систему программирования ISP, которая использует четыре вывода: #TDI, #TDO, #TMS и #TSK. Эти выводы не должны использоваться для других целей.

7. Завершение работы с программой MAXPLUS+II

Все результаты работы над проектом фиксируются в файле с расширением .RPT, который представляет собой обычный текстовый файл и содержит подробное описание реализованного проекта, в том числе и описание назначения выводов, необходимое для разработки принципиальной схемы целевого устройства. Файл .RPT можно открыть через меню «File» или нажатием соответствующей кнопки на панели инструментов.

Для завершения работы над проектом необходимо провести функциональное моделирование. Для этого необходимо создать исходный файл с расширением .SCF, задать тестовые (эталонные) состояния входов, выбрать проверяемые выходы и запустить «Simulator».

Для создания исходного файла необходимо открыть новый файл, в диалоговом окне «New» отметить пункт «Waveform Editor file», установить в соседнем поле окна расширение .SCF и нажать «ОК», а затем сохранить его через меню «File» основного меню. После этого необходимо связать файл с проектом. Для этого необходимо войти в меню «Node» и выбрать пункт «Enter Nodes from SNF».

Рис. 5. Диалоговое окно «Enter Nodes from SNF»

После нажатия кнопки «List» в левой панели диалогового окна «Enter Nodes from SNF» появляется список доступных узлов («Available Nodes&Groups»), выделенный синим цветом, который необходимо перенести на правую панель («Selected Nodes&Groups»), для чего необходимо нажать кнопку со стрелкой, расположенную между панелями. После нажатия кнопки «ОК» в окне редактора появляется готовый шаблон (заготовка) для задания тестовых состояний входов.

Перед началом ввода тестовых состояний необходимо в порядке, описанном выше, задать длительность интервала моделирования и установить шаг сетки с учётом временных параметров реальных сигналов, которые будут подаваться на вход ПЛИС в целевом устройстве.

«Simulator» может быть запущен либо через меню «MAX+plus II» (в основном меню), либо через панель инструментов, при этом открывается диалоговое окно с кнопками «Start» и «Open SCF». Для начала моделирования необходимо нажать кнопку «Start», а для просмотра результатов - «Open SCF».

Рис. 6. Фрагмент файла с результатами функционального моделирования.

8. Электрическая принципиальная схема

Электрическая и принципиальная схема спроектирована в программе SPlan. Данная программа имеет стандартный графический интерфейс пользователя, поэтому не нуждается в комментариях.

Рис. 7. Электрическая принципиальная схема устройства

Работа устройства осуществляется через шину ISA. При этом сигнальные линии распределены следующим образом: 4 линии данных (X1, X2, X3, X4), 1 управляющая линия (BALE); и 5 служебных линий, через которые осуществляется программирование микросхемы. Остальные линии не используются. Сигналы с линий, отвечающие за работу устройства сопряжения подаются напрямую на соответствующие входы ПЛИС. Программирование ПЛИС осуществляется посредством микросхемы ByteBlaster через интерфейс JTAG. Схема ее подключения выглядит следующим образом. Сигналы TCK, TMS, TDI c шины ISA через делитель напряжения поступают на входы ByteBlaster, а затем с выходов ByteBlaster через сопротивления R1, R2, R4 поступают на входы основной микросхемы. Эти сигналы отвечают за синхронизацию, передачу данных, и управление интерфейсом JTAG. Выходные данные по линии TDO из ByteBlaster посутпают в порт. Cигналы с выхода ПЛИС (A, B, C, D, E, F, G) идут на 7-х контактный разъем FB 7. Схема имеет общую цепь питания 5 В.

9. Создание печатной платы в OrСAD