Układy programowalne cz.4.pdf

K U R S

Układy programowalne, część 4

Polecenie $ENDIF

Jak wspomniano w poprzednim

odcinku cyklu, polecenie to służy

do zaznaczania końca opisu HDL

kompilowanego warunkowo, którego

początek wskazuje jedno z poleceń:

$IFDEF lub $IFNDEF.

Format polecenia jest następujący:

$ENDIF

Polecenia warunkowej kompilacji

mogą być zagnieżdżane, przy czym

należy pamiętać o tym, żeby każdy

poziom zagnieżdżenia zaznaczony po-

leceniem $IFDEF lub $IFNDEF został

„zamknięty” poleceniem $ENDIF.

Przykład:

$IFDEF argument_1

pin 1 = we1;

pin 2 = we2;

$IFDEF argument_2

pin 3 = ramka_a;

pin 4 = rom_sel;

$ENDIF

pin 5 = in_rcs;

pin 6 = rs_dek;

$ENDIF

W tej części cyklu dokończymy omówienie

poleceń preprocesora kompilatora CUPL,

omówimy także rozszerzenia nazw sygnałów

przydatne podczas realizacji projektów

na układach GAL16V8, 18V8, 20V8 i 22V10.

$DEFINE Wersja 1

$IFDEF Wersja

pin 1 = mem_req;

pin 2 = io_req;

$ELSE

pin 1 = io_req;

pin 2 = mem_req;

$ENDIF

W przedstawionym przykładzie

można zdecydować o sposobie przy-

pisania sygnałów do wyprowadzeń

układu zmieniając nazwę zdeiniowa-

nej stałej lub przez usunięcie linii

zawierającej jej deinicję ($DEFINE

Wersja 1).

Rys. 19

([liczba_0, liczba_1,...liczba_n]).

Jeżeli indeksowanie ma przebie-

gać kolejno w podanym przedzia-

le, użytkownik może podać tylko

najmniejszą i największą wartość

z przedziału indeksowania ([licz-

ba_1..liczba_n]).

Przykład:

$REPEAT i = [0..3]

wy{i} = we{i} & enable;

$REPEND

Wynikiem działania preprocesora

jest następujący opis HDL, odpo-

wiadający układowi pokazanemu na

rys . 19 :

wy0 = we0 & enable;

wy1 = we1 & enable;

wy2 = we2 & enable;

wy3 = we3 & enable;

Oczywiście, za pomocą polecenia

$REPEAT można „rozwĳać” znacz-

nie bardziej skomplikowane bloki

funkcjonalne, niż pokazany w przy-

kładzie. Podczas „rozwĳania” opisu

można wykorzystywać także opera-

tory arytmetyczne, czego przykład

pokazano poniżej:

FIELD licznik = [wy2..wy0];

Polecenie $REPEAT

Za pomocą tego polecenia moż-

na automatyzować tworzenie opisów

HDL, które składają się z wielu ta-

kich samych bloków funkcjonalnych,

różniących się jedynie indeksem.

Zakres wartości indeksu musi się

mieścić w zakresie 0...1023.

Format tego polecenia jest nastę-

pujący:

$REPEAT index=[liczba_0, liczba_1,...liczba_n]

powielany opis

z elementami

indeksowanymi

$REPEND

Preprocesor przed kompilacją

projektu „rozwija” opis, tworząc

odpowiednią (wynikającą z zakre-

su indeksu) liczbę bloków funk-

cjonalnych. Indeksowanie nie musi

przebiegać kolejno od liczby 0

do liczby n , ale w takim przy-

padku konieczne jest jawne poda-

nie kolejnych wartości indeksów

Polecenie $ELSE

Jest to polecenie, za pomocą któ-

rego można tworzyć lokalne rozgałę-

zienia kompilacji warunkowej, której

obszar zaznaczono jednym z poleceń:

$IFDEF lub $IFNDEF.

Działanie polecenia jest następu-

jące: jeżeli warunek testowany przez

polecenia $IFDEF i $IFNDEF jest

spełniony (czyli opis znajdujący się

za nimi jest kompilowany), to opis

po poleceniu $ELSE jest ignorowany.

Jeżeli natomiast testowany przez po-

lecenia $IFDEF i $IFNDEF warunek

nie jest spełniony, opis HDL znaj-

dujący się po nich jest ignorowany,

a kompilacji jest poddawany opis po

poleceniu $ELSE.

Format polecenia jest następujący:

$ELSE

Przykład:

Elektronika Praktyczna 6/2004

K U R S

DEFAULT NEXT 6;

PRESENT 7

IF zliczaj & reset NEXT 0;

IF !reset NEXT 0;

DEFAULT NEXT 7;

}

Polecenie $REPEND

Uważni Czytelnicy zauważyli

z pewnością, że polecenie $REPEND

jest używane do zaznaczania koń-

ca fragmentu opisu HDL, który jest

„rozwĳany” zgodnie z ustalonym

przez użytkownika indeksowaniem.

Każde polecenie $REPEAT musi zo-

stać odwołane przez $REPEND, nie

jest możliwe zagnieżdżanie poleceń

$REPEAT.

Format tego polecenia jest nastę-

pujący:

$REPEND

Rys. 22

Rys. 20

SEQUENCE licznik {

$REPEAT i = [0..7]

PRESENT {i}

IF zliczaj & reset NEXT {(i+1)%(8)};

IF !reset NEXT {0};

DEFAULT NEXT {i};

$REPEND

}

Rys. 23

Za pomocą makrofunkcji moż-

na na przykład tworzyć biblioteki

gotowych bloków logicznych, na

przykład będących odpowiednikami

standardowych układów TTL.

Przykład (odpowiednik układu

TTL 7474 – podwójny przerzutnik

D):

$MACRO TTL7474 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10

P11 P12 P13 P14

P5.d = P2;

P5.ck = !P3;

P5.ar = !P1;

P5.ap = !P4;

P6 = !P2;

P9.d = P12;

Przedstawiony przykład po dzia-

łaniu preprocesora wygląda następu-

jąco:

FIELD licznik = [wy2..wy0];

SEQUENCE licznik {

PRESENT 0

IF zliczaj & reset NEXT 1;

IF !reset NEXT 0;

DEFAULT NEXT 0;

PRESENT 1

IF zliczaj & reset NEXT 2;

IF !reset NEXT 0;

DEFAULT NEXT 1;

PRESENT 2

IF zliczaj & reset NEXT 3;

IF !reset NEXT 0;

DEFAULT NEXT 2;

PRESENT 3

IF zliczaj & reset NEXT 4;

IF !reset NEXT 0;

DEFAULT NEXT 3;

PRESENT 4

IF zliczaj & reset NEXT 5;

IF !reset NEXT 0;

DEFAULT NEXT 4;

PRESENT 5

IF zliczaj & reset NEXT 6;

IF !reset NEXT 0;

DEFAULT NEXT 5;

PRESENT 6

IF zliczaj & reset NEXT 7;

IF !reset NEXT 0;

Polecenie $MACRO

Za pomocą tego polecenia użyt-

kownik może tworzyć własne makro-

funkcje wywoływane w opisie HDL

nadaną im nazwą i odpowiednimi

parametrami. Jeżeli w projekcie ma-

krofunkcja nie jest wykorzystywana,

to jej opis HDL nie jest kompilo-

wany.

W opisie makrofunkcji można

używać operatorów arytmetycznych,

przy czym – podobnie jak ma to

miejsce w przypadku polecenia $RE-

PEAT – wszystkie działania muszą

być ujęte w nawiasy półokrągłe.

Format polecenia:

$MACRO nazwa argument_1 argument_

2...argument_n

opis HDL makofunkcji

$MEND

Rys. 24

Rys. 21

Elektronika Praktyczna 6/2004

K U R S

W przypadku, gdy nie

wykorzystujemy wejść

lub wyjść makrofunkcji,

w chwili jej wywołania

w miejsca parametrów

odpowiadającym liniom

niewykorzystanym należy

wstawić słowo kluczowe

NC.

Wywołanie tej makrofunkcji

(w wyniku rozwinięcia której powsta-

je dekoder z wejściem zezwalającym)

wygląda na przykład następująco:

dekoder (2, selektor, wy_dek, inh_ext);

Po takim wywołaniu preprocesor

generuje następujący opis HDL (od-

powiadający mu, uproszczony sche-

mat logiczny pokazano na rys . 20 ):

FIELD dek = [selektor1..0];

wy_dek3 = dek:’h’3 & inh_ext;

wy_dek2 = dek:’h’2 & inh_ext;

wy_dek1 = dek:’h’1 & inh_ext;

wy_dek0 = dek:’h’0 & inh_ext;

Dobrym zwyczajem jest przecho-

wywanie makrodeinicji w zewnętrz-

nym pliku. W CUPL-u przyjęto, że

rozszerzeniem nazw plików zawiera-

jących makrofunkcje jest litera „m”

(*.m). Korzystanie z tych plików

umożliwia polecenie $INCLUDE, które

opisano w poprzednim numerze EP.

Tab. 11. Rozszerzenia nazw zmien-

nych przydatne podczas korzystania

z układów GAL22V10

Nazwa

Położenie

względem zna-

ku równości

w równaniach

logicznych

Opis

.AR L

Asynchronous Reset

– asynchroniczne

zerowanie przerzutnika

P9.ck = !P11;

P9.ar = !P13;

P9.ap = !P10;

P8 = !P12;

$MEND

Przykład (odpowiednik układu

TTL 7402 – czterech dwuwejścio-

wych bramek NOR):

$MACRO TTL7402 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10

P11 P12 P13 P14

P3 = !(P1 # P2);

P6 = !(P4 # P5);

P8 = !(P9 # P10);

P11 = !(P12 # P13);

$MEND

Tworzone za pomocą makrofunkcji

bloki funkcjonalne mogą być parame-

tryzowane, co oznacza, że odpowied-

nio przygotowany opis licznika lub

dekodera może być wykorzystywany

w opisie projektu dla dowolnej licz-

by bitów (czyli np. jako licznik 4-

i 12-bitowy lub jako dekoder 2->4

i 3->8 linii).

Przykład:

$MACRO dekoder l_bitow sel wy inh;

FIELD dek = [sel{l_bitow-1}..0];

$REPEAT i = [{(2**l_bitow)-1}..0]

wy{i} = dek:’h’{i} & inh;

$REPEND

$MEND

.SP L

Synchronous Preset

– synchroniczne

ustawianie przerzutnika

.OE L

Output Enable – sygnał

sterujący pracą

bufora trójstanowego

.D L

Wejście danych

przerzutnika D

Przykład:

pin 1 = A;

pin 2 = B;

pin 19 = Y;

Y.D = A & B;

Wynikiem przedstawionego za-

pisu jest przypisanie do wejścia D

przerzutnika iloczynu logicznego sy-

gnałów A i B, jak pokazano to na

rys . 21 .

CUPL obsługuje 42 rodzaje roz-

szerzeń, z których dla początku-

jących (przy założeniu, że dalsza

częśc kursu będzie poświęcona głów-

nie projektom realizowanym na ukła-

dach GAL22V10) najistotniejsze są

te, które przedstawiono w tab . 11 .

Na rys. 22...24 pokazano graiczną

interpretację znaczenia przedstawio-

nych rozszerzeń.

Piotr Zbysiński, EP

piotr.zbysinski@ep.com.pl

Polecenie $MEND

Jest to polecenie, za pomocą któ-

rego jest zaznaczany koniec każdej

makrofunkcji (czyli polecenia $MA-

CRO i $MEND muszą tworzyć pary

i nie mogą być zagnieżdżane).

Format:

$MEND

Rozszerzenia nazw zmiennych

Rozszerzenia nazw zmiennych są

wykorzystywane w celu określenia

specjalnej funkcji sygnału, źródła

jego pochodzenia lub celu. Dzię-

ki rozszerzeniom użytkownik może

bezpośrednio operować na sygnałach

niedostępnych na zewnątrz układu

scalonego.

Elektronika Praktyczna 6/2004

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: