ÿþK u r s
P o l e k t u r z e p o p r z e d n i c h c z [c i
k u r s u C z y t e l n i k p o w i n i e n
w i e d z i e , c z y m s p r o c e s o r y
s o f t c o r e i g d z i e m o |n a j e
s t o s o w a . P r z e d s t a w i o n o r ó w n i e |
p r o c e s i m p l e m e n t a c j i p r o s t e g o
s y s t e m u c y f r o w e g o z p r o c e s o r e m
N i o s I I p r z y u |y c i u p r o g r a m ó w
p r o j e k t o w y c h f i r m y A l t e r a .
W b i e |c y m a r t y k u l e o p i s a n o
e t a p y t w o r z e n i a o p r o g r a m o w a n i a
d l a p r o c e s o r ó w N i o s I I
w [r o d o w i s k u p r o g r a m i s t y c z n y m
N i o s I I S B T n a p r z y k Ba d z i e
o b s Bu g i p o r t ó w G P I O .
P r o c e s o r y N i o s I I
w u k Ba d a c h F P G A ( 3 )
D o d a t k o w e m a t e r i a By
n a C D i F T P
O b s Bu g a p o r t ó w G P I O
D o d a t k o w e m a t e r i a By n a C D i F T P :
C z [ 3 k u r s u j e s t w p r o w a d z e n i e m d o P o r t y I / O p r o c e s o r a N i o s I I
f t p : / / e p . c o m . p l , u s e r : 1 6 1 9 5 , p a s s : 4 k 1 7 u 6 0 6
o m ó w i e n i a p r o g r a m o w e j o b s Bu g i p o d s t a - D o t a k u t w o r z o n e g o p r o j e k t u d o d a n e
w o w y c h b l o k ó w p e r y f e r y j n y c h m i k r o p r o - z o s t a n p o r t y G P I O . F i r m a A l t e r a o f e r u j e
c e s o r a N i o s I I d o s t p n y c h w p r o g r a m i e b l o k I P d o o b s Bu g i p o r t ó w G P I O o n a z w i e d o d a d w u k r o t n i e b l o k I P z u s t a w i e n i a -
S O P C B u i l d e r . W a r t y k u l e o m ó w i o n o o b - P I O ( P a r a l l e l I O ) . m i k o n f i g u r a c y j n y m i p o k a z a n y m i n a r y -
s Bu g p o r t ó w G P I O . W t y m c e l u z o s t a n i e W b i b l i o t e c e b l o k ó w s u n k u 1 9 i r y s u n k u 2 0 , o d p o w i e d n i o , d o
z m o d y f i k o w a n y p r o j e k t c y f r o w e g o s y s t e m u I P p r o g r a m u d o t w o - o b s Bu g i d i o d L E D i p r z y c i s k ó w . J a k m o |n a
u t w o r z o n e g o w d r u g i e j c z [c i k u r s u . r z e n i a s y s t e m ó w c y - z a u w a |y , b l o k P I O u m o |l i w i a t w o r z e n i e
P r z y d a t n f u n k c j [r o d o w i s k a p r o j e k - f r o w y c h S O P C b u -
t o w e g o Q u a r t u s I I j e s t k o p i o w a n i e p r o j e k - i l d e r u m i e s z c z o n o
t ó w . U m o |l i w i a t o t w o r z e n i e p o d o b n y c h g o w z a k Ba d c e P e r i -
p r o g r a m ó w b e z |m u d n e g o p r z e p i s y w a n i a p h e r a l s > M i c r o c o n -
c z [c i k o d u . t r o l l e r P e r i p h e r a l s
P r z e d d o d a n i e m d o s y s t e m u p o r t ó w ( r y s u n e k 1 8 ) . J e s t
G P I O n a l e |y u t w o r z y k o p i p r o j e k t u t o u n i w e r s a l n y b l o k
W i t a j S w i e c i e o n a z w i e G P I O . W t y m I P , k t ó r y w z a l e |-
c e l u n a l e |y g o o t w o r z y , a n a s t p n i e n o [c i o d k o n f i g u r a -
z m e n u P r o j e c t w y b r a C o p y P r o j e c t , w p i - c j i , m o |e p r a c o w a
s a n a z w i w s k a z a m i e j s c e n a d y s k u , j a k o : p o r t w y j [c i o w y
g d z i e z o s t a n z a p i s a n e p l i k i ( n a p r z y k Ba d ( o u t p u t ) , w e j [c i o w y
f o l d e r p o r t y _ g p i o r y s u n e k 1 7 ) . ( i n p u t ) l u b d w u k i e -
r u n k o w y ( b i d i r e c t i o -
n a l ) .
N a p By t c e z e s t a -
w u e w a l u a c y j n e g o r y s u n e k 1 8 . u m i e j -
s d o s t p n e c z t e - s c o w i e n i e b l o k u I P
r y p r z y c i s k i o r a z P I O w b i b l i o t e c e r y s u n e k 1 9 . u s t a w i e n i a k o n f i g u r a c y j n e
r y s u n e k 1 7 . K o p i o w a n i e p r o j e k t u w p r o - o s i e m d i o d L E D . p r o g r a m u s O P C b l o k ó w P I O d l a p o r t u w y j [c i o w e g o d o
g r a m i e Q u a r t u s I I D o p r o j e k t u n a l e |y B u i l d e r s t e r o w a n i a d i o d L E D
7 0 E L E K T R O N I K A P R A K T Y C Z N A 1 2 / 2 0 1 0
O b s Bu g a p o r t ó w G P I O
p o r t ó w o m a k s y m a l n e j s z e r o k o [c i w y n o - P o z a m k n i c i u p r o g r a m u S O P C B u - c o n i e m o g b y m i d z y s o b w y m i e n i a n e .
s z c e j 3 2 b i t y . M o |n a z a u w a |y , |e p r o j e k - i l d e r p r o g r a m Q u a r t u s I I w y [w i e t l i z a p y - D o d a t k o w o , s y s t e m y c y f r o w e u t w o r z o n e
t a n t s y s t e m u c y f r o w e g o w u k Ba d z i e F P G A t a n i e o a k t u a l i z a c j s y m b o l u s y s t e m u . P o w p r o g r a m i e S O P C B u i l d e r w w e r s j i 7 . 0
m o |e d o d a w i e l e t a k i c h p o r t ó w i j e s t o d [w i e |e n i u s y m b o l u g r a f i c z n e g o n a l e - l u b n i |s z e j n i e m o g b y u |y w a n e w p r o -
o g r a n i c z o n y t y l k o l i c z b d o s t p n y c h w y - |y d o d a w y p r o w a d z e n i a d o k o Dc ó w e k c e s i e p r o j e k t o w y m N i o s I I S B T .
p r o w a d z e D u k Ba d u p r o g r a m o w a l n e g o o r a z u k Ba d u F P G A o r a z p r z y p i s a o d p o w i e d n i e W p r o g r a m i e N i o s I I S B T m o |n a t w o -
p r z e s t r z e n i a d r e s o w p r o c e s o r a N i o s I I . k o Dc ó w k i d o l i n i i s y g n a Bo w y c h . P o p r a - r z y t r z y r o d z a j e p r o j e k t ó w : a p l i k a c j e , B S P
P o r t y m o g m i e n a z w z g o d n z p e Bn i o n w i o n y p l i k e d y t o r a s c h e m a t ó w p r o g r a m u o r a z b i b l i o t e k i u |y t k o w n i k a . W p r o j e k c i e
f u n k c j , c o u Ba t w i a p r a c p r o g r a m i [c i e . Q u a r t u s I I z a m i e s z c z o n o n a r y s u n k u 2 2 .
N a r y s u n k u 2 1 p r z e d s t a w i o n o p r o j e k t W d y m k a c h w i d o c z n y c h p r z y s y m b o -
o p i s y w a n e g o s y s t e m u , w k t ó r y m u t w o r z o - l a c h w y p r o w a d z e D I O p r o g r a m Q u a r t u s
n o d w a p o r t y : l e d _ p i o d o s t e r o w a n i a d i o - w y [w i e t l a p r z y p i s a n e k o Dc ó w k i u k Ba d u
d a m i L E D i b u t t o n _ p i o d o o d c z y t y w a n i a F P G A . S o n e w i d o c z n e d o p i e r o p o k o m -
s t a n u p r z y c i s k ó w . P o d o d a n i u p o r t ó w G P I O p i l a c j i p r o j e k t u .
n a l e |y w y g e n e r o w a s y s t e m .
Zr o d o w i s k o
L i s t i n g 1 . P l i k s y s t e m . h z o p i s e m s y s t e m u c y f r o w e g o
p r o j e k t o w e N i o s
# i f n d e f _ _ S Y S T E M _ H _
I I E D S
# d e f i n e _ _ S Y S T E M _ H _
D o t w o r z e n i a p r o -
/ * I n c l u d e d e f i n i t i o n s f r o m l i n k e r s c r i p t g e n e r a t o r * /
# i n c l u d e l i n k e r . h g r a m ó w d l a p r o c e s o r a
N i o s I I s Bu |y [r o d o w i -
/ *
s k o p r o g r a m i s t y c z n e
* C P U c o n f i g u r a t i o n
N i o s I I E D S ( E m b e d d e d
*
* /
D e v e l o p e m n t S u i t e ) .
# d e f i n e A L T _ C P U _ A R C H I T E C T U R E a l t e r a _ n i o s 2 U m o |l i w i a o n o z a r z -
# d e f i n e A L T _ C P U _ B I G _ E N D I A N 0
d z a n i e p r o j e k t a m i o p r o -
# d e f i n e A L T _ C P U _ B R E A K _ A D D R 0 x 8 2 0
# d e f i n e A L T _ C P U _ C P U _ F R E Q 5 0 0 0 0 0 0 0 u
g r a m o w a n i a d l a r ó |-
# d e f i n e A L T _ C P U _ C P U _ I D _ S I Z E 1
n y c h s y s t e m ó w c y f r o -
# d e f i n e A L T _ C P U _ C P U _ I D _ V A L U E 0 x 0
# d e f i n e A L T _ C P U _ C P U _ I M P L E M E N T A T I O N t i n y
w y c h , k o m p i l a c j k o d u
# d e f i n e A L T _ C P U _ D A T A _ A D D R _ W I D T H 1 6
p r o g r a m u o r a z d e b u -
# d e f i n e A L T _ C P U _ D C A C H E _ L I N E _ S I Z E 0
# d e f i n e A L T _ C P U _ D C A C H E _ L I N E _ S I Z E _ L O G 2 0
g o w a n i e . Zr o d o w i s k u
# d e f i n e A L T _ C P U _ D C A C H E _ S I Z E 0
# d e f i n e A L T _ C P U _ E X C E P T I O N _ A D D R 0 x 8 0 2 0
N i o s I I E D S u m o |l i w i a
# d e f i n e A L T _ C P U _ F L U S H D A _ S U P P O R T E D
k o r z y s t a n i e z d w ó c h
# d e f i n e A L T _ C P U _ F R E Q 5 0 0 0 0 0 0 0
# d e f i n e A L T _ C P U _ H A R D W A R E _ D I V I D E _ P R E S E N T 0
r ó |n y c h p r o c e s ó w p r o -
# d e f i n e A L T _ C P U _ H A R D W A R E _ M U L T I P L Y _ P R E S E N T 0
j e k t o w y c h p r z y t w o r z e -
# d e f i n e A L T _ C P U _ H A R D W A R E _ M U L X _ P R E S E N T 0
# d e f i n e A L T _ C P U _ H A S _ D E B U G _ C O R E 1
n i u p r o g r a m ó w :
# d e f i n e A L T _ C P U _ H A S _ D E B U G _ S T U B
# d e f i n e A L T _ C P U _ H A S _ J M P I _ I N S T R U C T I O N N i o s I I S o f t w a r e B u i l d
# d e f i n e A L T _ C P U _ I C A C H E _ L I N E _ S I Z E 0
T o o l s ( S B T ) ,
# d e f i n e A L T _ C P U _ I C A C H E _ L I N E _ S I Z E _ L O G 2 0
# d e f i n e A L T _ C P U _ I C A C H E _ S I Z E 0
N i o s I I I D E .
# d e f i n e A L T _ C P U _ I N S T _ A D D R _ W I D T H 1 6
N i o s I I I D E b y B
# d e f i n e A L T _ C P U _ N A M E c p u _ 0
# d e f i n e A L T _ C P U _ R E S E T _ A D D R 0 x 8 0 0 0
u |y w a n y w e w c z e -
. . .
/ * [n i e j s z y c h w e r s j a c h
* D e f i n e f o r e a c h m o d u l e c l a s s m a s t e r e d b y t h e C P U
[r o d o w i s k a p r o j e k t o -
*
* /
w e g o . N i o s I I S B T j e s t
a k t u a l n i e w s p i e r a n y m
# d e f i n e _ _ A L T E R A _ A V A L O N _ J T A G _ U A R T
# d e f i n e _ _ A L T E R A _ A V A L O N _ O N C H I P _ M E M O R Y 2
d l a p r o c e s o r ó w N i o s I I
# d e f i n e _ _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O
i d o m y [l n i e u r u c h a -
# d e f i n e _ _ A L T E R A _ A V A L O N _ S Y S I D
# d e f i n e _ _ A L T E R A _ A V A L O N _ T I M E R
m i a n y p r z y o t w i e r a n i u
# d e f i n e _ _ A L T E R A _ N I O S 2
. . . [r o d o w i s k a p r o j e k t o w e -
/ *
g o . O b a p r o c e s y p r o j e k -
* l e d _ p i o c o n f i g u r a t i o n
*
t o w e s z b u d o w a n e n a
* /
b a z i e [r o d o w i s k a E c -
# d e f i n e A L T _ M O D U L E _ C L A S S _ l e d _ p i o a l t e r a _ a v a l o n _ p i o
l i p s e , k o r z y s t a j z t y c h
# d e f i n e L E D _ P I O _ B A S E 0 x 4 0
# d e f i n e L E D _ P I O _ B I T _ C L E A R I N G _ E D G E _ R E G I S T E R 0 s a m y c h p r o g r a m ó w
# d e f i n e L E D _ P I O _ B I T _ M O D I F Y I N G _ O U T P U T _ R E G I S T E R 1
n a r z d z i o w y c h p r z y
# d e f i n e L E D _ P I O _ C A P T U R E 0
# d e f i n e L E D _ P I O _ D A T A _ W I D T H 8
t w o r z e n i u k o d u w y -
# d e f i n e L E D _ P I O _ D O _ T E S T _ B E N C H _ W I R I N G 0
n i k o w e g o , a p r o g r a m y
# d e f i n e L E D _ P I O _ D R I V E N _ S I M _ V A L U E 0 x 0
# d e f i n e L E D _ P I O _ E D G E _ T Y P E N O N E
i b i b l i o t e k i u t w o r z o n e
# d e f i n e L E D _ P I O _ F R E Q 5 0 0 0 0 0 0 0 u
p r z y u |y c i u j e d n e g o
# d e f i n e L E D _ P I O _ H A S _ I N 0
# d e f i n e L E D _ P I O _ H A S _ O U T 1
p r o c e s u m o g b y u |y -
# d e f i n e L E D _ P I O _ H A S _ T R I 0
# d e f i n e L E D _ P I O _ I R Q - 1
w a n e p r z e z d r u g i . J e d -
# d e f i n e L E D _ P I O _ I R Q _ I N T E R R U P T _ C O N T R O L L E R _ I D - 1
n a k r ó |n i s i o n e s p o -
# d e f i n e L E D _ P I O _ I R Q _ T Y P E N O N E
# d e f i n e L E D _ P I O _ N A M E / d e v / l e d _ p i o
s o b e m t w o r z e n i a p l i k u r y s u n e k 2 0 . u s t a w i e n i a k o n f i g u r a c y j n e
# d e f i n e L E D _ P I O _ R E S E T _ V A L U E 0 x 0
m a k e f i l e z p o l e c e n i a m i b l o k ó w P I O d l a p o r t u w e j [c i o w e g o d o
# d e f i n e L E D _ P I O _ S P A N 3 2
# d e f i n e L E D _ P I O _ T Y P E a l t e r a _ a v a l o n _ p i o
d l a k o m p i l a t o r a , p r z e z o d c z y t y w a n i a s t a n u p r z y c i s k ó w
E L E K T R O N I K A P R A K T Y C Z N A 1 2 / 2 0 1 0 7 1
K u r s
a p l i k a c j i j e s t p r z e c h o w y w a n y k o d zr ó d Bo -
w y p r o g r a m u d l a p r o c e s o r a N i o s I I . P r o j e k t
B S P j e s t b i b l i o t e k p r o g r a m o w z o p i s e m
w a r s t w y s p r z t o w e j s y s t e m u c y f r o w e g o ,
d l a k t ó r e g o j e s t t w o r z o n a a p l i k a c j a . Z a w i e -
r a o n s t e r o w n i k i p r o g r a m o w e i n i e z b d n e
p l i k i n a g Bó w k o w e d l a j e d n e g o p r o c e s o r a
N i o s I I w d a n y m s y s t e m i e c y f r o w y m . J e |e -
l i w s y s t e m i e c y f r o w y m s d w a l u b w i c e j
p r o c e s o r y N i o s I I , t o d l a k a |d e g o z n i c h n a -
l e |y u t w o r z y o d r b n y p r o j e k t B S P o p c j o -
n a l n i e z a w i e r a j c y d o d a t k o w e b i b l i o t e k i
p r o g r a m o w e o f e r o w a n e p r z e z p a r t n e r ó w
f i r m y A l t e r a , t a k i e j a k n a p r z y k Ba d s y s -
t e m o p e r a c y j n y m C / O S - I I ( b e z l i c e n c j i ) .
P r o j e k t b i b l i o t e k p r o g r a m o w y c h s Bu |y d o
g r o m a d z e n i a c z s t o u |y w a n y c h w r ó |n y c h
p r o j e k t a c h f u n k c j i , n a p r z y k Ba d b i b l i o t e k i r y s u n e k 2 1 . P r o j e k t s y s t e m u c y f r o w e g o z p o r t a m i G P I O
f u n k c j i g r a f i c z n y c h .
P r o j e k t B S P
J a k w s p o m n i a n o , p r o j e k t B S P z a w i e r a
d e f i n i c j [r o d o w i s k a u r u c h o m i e n i o w e g o
p r o c e s o r a N i o s I I o r a z b i b l i o t e k z f u n k -
c j a m i o b s Bu g i p e r y f e r i ó w d o s t p n y c h
w s y s t e m i e c y f r o w y m , d l a k t ó r e g o j e s t o n
t w o r z o n y . P r o j e k t B S P i z o l u j e w i c p r o j e k t
a p l i k a c j i o d d e f i n i c j i z a s o b ó w s p r z t o -
w y c h , t a k i c h j a k : m a p a p a m i c i p r o c e s o -
r a , p e r y f e r i a c z y k o n f i g u r a c j a p r o c e s o r a .
W p r o g r a m i e N i o s I I S B T m o |n a u t w o r z y
d w a r o d z a j e p r o j e k t ó w B S P : k o r z y s t a j -
c y c h z w a r s t w y a b s t r a k c j i s p r z t u A l t e r a
H A L l u b p i s a n y c h d l a s y s t e m u o p e r a c y j n e -
g o m C / O S - I I . S y s t e m o p e r a c y j n y m C / O S - I I
o r a z p r o g r a m y p i s a n e d l a n i e g o k o r z y s t a j
z b i b l i o t e k i p r o g r a m o w e j A l t e r a H A L ( p o -
r ó w n a j r y s u n e k 2 3 a i b ) .
A b y u t w o r z y n o w y p r o j e k t B S P n a - r y s u n e k 2 2 . P l i k e d y t o r a s c h e m a t o w e g o z p r o j e k t o w a n y m s y s t e m e m c y f r o w y m
l e |y w p r o g r a m i e N i o s I I S B T z m e n u
F i l e w y b r a o p c j N e w > N i o s I I B o a r d s y s t e m . h z n a j d u j c y s i w g Bó w n y m k a - z d e f i n i o w a n e d o s t p n e p e r y f e r i a m i k r o p r o -
S u p p o r t P a c k a g e ( r y s u n e k 2 4 ) . N a s t p n i e t a l o g u p r o j e k t u B S P . Z a w i e r a o n m a k r o d e - c e s o r a . K a |d e z u r z d z e D p e r y f e r y j n y c h m a
w p r o w a d z i n a z w p r o j e k t u , w s k a z a p l i k f i n i c j e u |y w a n e p r z e z f u n k c j e b i b l i o t e k i p o d a n e u s t a w i e n i a k o n f i g u r a c y j n e w p l i k u
* . s o p c z o p i s e m s y s t e m u c y f r o w e g o o r a z H A L . N a l i s t i n g u 1 z a m i e s z c z o n o f r a g - s y s t e m . h . N a l i s t i n g u 1 p r z e d s t a w i o n o
w y b r a t y p p r o j e k t u . W d a l s z e j c z [c i m e n t t e g o p l i k u , z k t ó r e g o m o |n a o d c z y t a u s t a w i e n i e k o n f i g u r a c y j n e t y l k o d l a p o r t u
k u r s u b d t w o r z o n e p r o j e k t y b e z s y s t e - m . i n . : c z s t o t l i w o [ s y g n a Bu z e g a r o w e g o G P I O , d o k t ó r e g o d o Bc z o n o d i o d y L E D z e -
m u o p e r a c y j n e g o , d l a t e g o n a l e |y w y b r a ( A L T _ C P U _ F R E Q - 5 0 M H z ) i w e r s j p r o - s t a w u e w a l u a c y j n e g o . N a z w y d e f i n i c j i z a -
o p c j A l t e r a H A L . N a r y s u n k u 2 5 p r z e d - c e s o r a ( A L T _ C P U _ C P U _ I M P L E M E N T A T I O N c z y n a j s i o d n a z w y m o d u Bu z d e f i n i o w a -
s t a w i o n o w i d o k o k n a k r e a t o r a t w o r z e n i a - N i o s I I / e ) . W p l i k u t y m s r ó w n i e | n e j w p r o g r a m i e S O P C B u i l d e r . D e f i n i c j e t e
p r o j e k t u B S P .
P o r o z w i n i c i u d r z e w a u t w o r z o n e g o
p r o j e k t u B S P ( r y s u n e k 2 6 ) m o |n a z a u w a -
|y , |e p r o g r a m N i o s I I S B T u t w o r z y B m . i n .
p l i k i n a g Bó w k o w e , d e f i n i c j e l i n k e r a d l a
p r o c e s o r a N i o s I I o r a z d o Bc z y B b i b l i o t e k i
z e s t e r o w n i k a m i u k Ba d ó w p e r y f e r y j n y c h
( f o l d e r d r i v e r s ) i b i b l i o t e k A l t e r a H A L
( f o l d e r H A L ) . W [r ó d u t w o r z o n y c h p l i k ó w
z n a j d u j e s i s u m m a r y . h t m l , k t ó r y m o |n a
o t w o r z y w p r z e g l d a r c e W W W . Z a w i e r a
o n p o d s t a w o w e i n f o r m a c j e o p r o c e s o r z e
i s y s t e m i e c y f r o w y m ( r y s u n e k 2 7 ) .
J e d n y m z n a j w a |n i e j s z y c h p l i k ó w o p i -
s u j c y c h p e r y f e r i a i k o n f i g u r a c j s p r z t o - r y s u n e k 2 3 . P o r ó w n a n i e p r o g r a m ó w d l a p r o c e s o r a N i o s I I : a ) t y l k o z b i b l i o t e k A l t e r a
w p r o c e s o r a N i o s I I j e s t p l i k n a g Bó w k o w y H A L , b ) z s y s t e m e m o p e r a c y j n y m m C / O s - I I
7 2 E L E K T R O N I K A P R A K T Y C Z N A 1 2 / 2 0 1 0
O b s Bu g a p o r t ó w G P I O
L i s t i n g 2 . P l i k s t e r o w n i k ó w p r o g r a m o w y c h b l o k u P I O L i s t i n g 3 . s z a b l o n p r o g r a m u g Bó w n e g o
# i f n d e f _ _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ R E G S _ H _ _
d l a p r o c e s o r a N i o s I I z d e f i n i c j a m i
# d e f i n e _ _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ R E G S _ H _ _
p o d s t a w o w y c h b i b l i o t e k
# i n c l u d e s y s t e m . h
# i n c l u d e < i o . h >
# i n c l u d e a l t _ t y p e s . h
# d e f i n e I O A D D R _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ D A T A ( b a s e ) _ _ I O _ C A L C _ A D D R E S S _
i n t m a i n ( ) {
N A T I V E ( b a s e , 0 )
r e t u r n 0 ;
# d e f i n e I O R D _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ D A T A ( b a s e ) I O R D ( b a s e , 0 )
}
# d e f i n e I O W R _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ D A T A ( b a s e , d a t a ) I O W R ( b a s e , 0 , d a t a )
# d e f i n e I O A D D R _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ D I R E C T I O N ( b a s e ) _ _ I O _ C A L C _ A D D R E S S _
N A T I V E ( b a s e , 1 )
# d e f i n e I O R D _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ D I R E C T I O N ( b a s e ) I O R D ( b a s e , 1 )
d u k o w a n y c h
# d e f i n e I O W R _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ D I R E C T I O N ( b a s e , d a t a ) I O W R ( b a s e , 1 , d a t a )
s t e r o w n i k ó w
# d e f i n e I O A D D R _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ I R Q _ M A S K ( b a s e ) _ _ I O _ C A L C _ A D D R E S S _
u r z d z e D ( e n a -
N A T I V E ( b a s e , 2 )
# d e f i n e I O R D _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ I R Q _ M A S K ( b a s e ) I O R D ( b a s e , 2 )
b l e _ r e d u c e d _
# d e f i n e I O W R _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ I R Q _ M A S K ( b a s e , d a t a ) I O W R ( b a s e , 2 , d a t a )
d e v i c e _ d r i v e r s )
# d e f i n e I O A D D R _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ E D G E _ C A P ( b a s e ) _ _ I O _ C A L C _ A D D R E S S _
i z o p t y m a l i z o -
N A T I V E ( b a s e , 3 )
# d e f i n e I O R D _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ E D G E _ C A P ( b a s e ) I O R D ( b a s e , 3 ) w a n e j b i b l i o -
# d e f i n e I O W R _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ E D G E _ C A P ( b a s e , d a t a ) I O W R ( b a s e , 3 , d a t a )
t e k i j z y k a C
# d e f i n e I O A D D R _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ S E T _ B I T ( b a s e ) _ _ I O _ C A L C _ A D D R E S S _
( e n a b l e _ s m a l -
N A T I V E ( b a s e , 4 )
l _ C _ l i b r a r y ) .
# d e f i n e I O R D _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ S E T _ B I T S ( b a s e ) I O R D ( b a s e , 4 )
# d e f i n e I O W R _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ S E T _ B I T S ( b a s e , d a t a ) I O W R ( b a s e , 4 , d a t a )
W c e l u d a l -
# d e f i n e I O A D D R _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ C L E A R _ B I T S ( b a s e ) _ _ I O _ C A L C _ A D D R E S S _ s z e g o z m n i e j -
N A T I V E ( b a s e , 5 )
s z e n i a o b j -
# d e f i n e I O R D _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ C L E A R _ B I T S ( b a s e ) I O R D ( b a s e , 5 )
# d e f i n e I O W R _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ C L E A R _ B I T S ( b a s e , d a t a ) I O W R ( b a s e , 5 , d a t a )
t o [c i k o d u
w y n i k o w e g o
/ * D e f i n t i o n s f o r d i r e c t i o n - r e g i s t e r o p e r a t i o n w i t h b i - d i r e c t i o n a l P I O s * /
# d e f i n e A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ D I R E C T I O N _ I N P U T 0
p r o g r a m u
# d e f i n e A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ D I R E C T I O N _ O U T P U T 1
m o |n a o d z n a -
# e n d i f / * _ _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ R E G S _ H _ _ * /
c z y w s p a r -
c i e d l a j z y k a
s z y ) . B S P e d i t o r u m o |l i - C + + ( e n a b l e -
w i a m . i n . z m i a n s p o s o - _ c _ p l u s _ p l u s )
b u k o m p i l a c j i , w Bc z e n i e w z a k Ba d c e r y s u n e k 2 6 . K r e a t o r
n i e u |y w a n y c h f u n k c j i , A d v a n c e d . P o p r o j e k t u B s P
z m i a n s t o p n i a o p t y m a - w p r o w a d z e n i u
l i z a c j i k o m p i l a t o r a , c z y z m i a n n a l e |y n a c i s n p r z y c i s k G e n e r a t e
r y s u n e k 2 4 . T w o r z e n i e n o w e g o p r o j e k t u B s P w y b ó r s t a n d a r d o w e g o i w y g e n e r o w a p l i k i z u s t a w i e n i a m i . O m ó -
u r z d z e n i a w y j [c i o w e g o , w i o n e p o w y |e j u s t a w i e n i a p o k a z a n o n a
s u |y w a n e p r z y k o r z y s t a n i u z e s t e r o w n i - o i l e w s y s t e m i e d o s t p n e s p e r y f e r i a t e g o r y s u n k u 2 8 .
k ó w p r o g r a m o w y c h . t y p u ( n p . J T A G _ U A R T , w y [w i e t l a c z z n a k o - D l a k a |d e g o u k Ba d u p e r y f e r y j n e g o d o -
N i e n a l e |y s a m o d z i e l n i e m o d y f i k o w a w y L C D c z y U A R T ) . D l a p r o s t y c h a p l i k a c j i , Bc z a n e s p l i k i n a g Bó w k o w e z d e f i n i c j a m i
p l i k ó w p r o j e k t u w y g e n e r o w a n y c h p r z e z k t ó r e n i e k o r z y s t a j n a p r z y k Ba d z f u n k c j i s t a By c h o r a z z f u n k c j a m i o b s Bu g i . P r z y k Ba -
p r o g r a m N i o s I I S B T , g d y | b Bd n e w p i s y s t a n d a r d o w e g o w y j [c i a c z y d o s t p u d o p a - d o w y p l i k n a g Bó w k o w y s t e r o w n i k ó w p o r t u
m o g s p o w o d o w a z Be d z i a Ba n i e b i b l i o t e k i m i c i F l a s h , m o |n a w z a k Ba d c e C o m m o n G P I O p r z e d s t a w i o n o n a l i s t i n g u 2 . S t o
p r o g r a m o w e j A l t e r a H A L l u b u n i e m o |l i w i b e z p i e c z n i e z a z n a c z y o p c j u |y c i a z r e - m a k r o d e f i n i c j e d o s t p u d o r e j e s t r ó w p o r -
u r u c h o m i e n i e p r o g r a m u . D o m o d y f i k a c j i
u s t a w i e D p r o j e k t u s Bu |y o p c j a N i o s I I >
B S P e d i t o r z m e n u k o n t e k s t o w e g o p r o j e k t u
( w y w o By w a n e p r a w y m p r z y c i s k i e m m y -
r y s u n e k 2 5 . K r e a t o r n o w e g o p r o j e k t u
B s P d l a p r o c e s o r a N i o s I I r y s u n e k 2 7 . Z a w a r t o [ w y g e n e r o w a n e g o p l i k u s u m m a r y . h t m l
E L E K T R O N I K A P R A K T Y C Z N A 1 2 / 2 0 1 0 7 3
K u r s
t u G P I O . K o r z y s t a j o n e z p o d s t a w o w y c h
f u n k c j i d o o d c z y t u ( I O R D ) i z a p i s u d a n y c h
( I O W R ) p o d a d r e s e m w z g l d n y m w s t o -
s u n k u d o a d r e s u b a z o w e g o ( p a r a m e t r b a s e )
w p r z e s t r z e n i a d r e s o w e j m i k r o p r o c e s o r a
N i o s I I . K o l e j n e m a k r a s Bu | d o o d c z y t y -
w a n i a l u b z a p i s y w a n i a w a r t o [c i r e j e s t r ó w
k o n f i g u r a c y j n y c h b l o k u P I O :
P I O _ D A T A r e j e s t r d a n y c h p o r t u
G P I O . P r z y z a p i s i e u s t a w i a w a r t o [c i
w y j [c i o w e p o r t u , p r z y o d c z y c i e z w r a -
c a p o z i o m y l o g i c z n e n a w e j [c i a c h
p o r t u .
P I O _ D I R E C T I O N u s t a w i e n i a k i e r u n -
k u p o s z c z e g ó l n y c h b i t ó w p o r t u . W a r -
t o [ 1 o z n a c z a w y j [c i e a w a r t o [ 0 w e j -
[c i e .
P I O _ I R Q _ M A S K r e j e s t r m a s k o w a n i a
g e n e r o w a n i a p r z e r w a n i a d l a w e j [,
P I O _ E D G E _ C A P r e j e s t r w y k r y w a n i a
w y s t p i e n i a z b o c z a n a r a s t a j c e g o l u b
o p a d a j c e g o n a k o Dc ó w k a c h . W a r t o [
1 o z n a c z a w y s t p i e n i e z b o c z a o p a d a -
j c e g o l u b n a r a s t a j c e g o w z a l e |n o [c i
o d u s t a w i e D z d e f i n i o w a n y c h n a e t a p i e
k o n f i g u r a c j i b l o k u P I O w p r o g r a m i e
S O P C B u i l d e r .
P I O _ S E T _ B I T S i P I O _ C L E A R _ B I T S
s Bu | d o u s t a w i a n i a l u b z e r o w a n i a i n -
d y w i d u a l n y c h b i t ó w w r e j e s t r z e w y j -
[c i o w y m .
P o s z c z e g ó l n e r e j e s t r y s d o s t p n e w y -
Bc z n i e p o z a z n a c z e n i u o d p o w i e d n i c h
o p c j i w k r e a t o r z e b l o k u P I O w p r o g r a m i e
S O P C B u i d l e r . N a p r z y k Ba d d l a p o r t u l e d _
p i o r e j e s t r y k i e r u n k o w y , p r z e r w a D b d
n i e d o s t p n e , g d y | z o s t a B o n s k o n f i g u r o w a -
n y j a k o p o r t w y j [c i o w y .
P r z y k Ba d u |y c i a m a k r o d e f i n i c j i d o z a -
p i s u h e k s a d e c y m a l n e j w a r t o [c i 0 x 0 F d o
p o r t u l e d _ p i o w y g l d a n a s t p u j c o :
I O W R _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ D A T A ( L E D _
P I O _ B A S E , 0 x 0 F ) ;
L E D _ P I O _ B A S E j e s t a d r e s e m b a z o w y m
b l o k u I P w s y s t e m i e c y f r o w y m . W y w o Ba n i e
t e g o m a k r a p o w o d u j e z a p i s a n i e w r e j e s t r z e
z e r o w y m w a r t o [c i 0 x 0 F .
P r o j e k t B S P m o |n a s k o m p i l o w a n i e -
z a l e |n i e o d p r o j e k t u a p l i k a c j i . W r a z i e p o -
t r z e b y , k o m p i l a c j a s k o j a r z o n e g o p r o j e k t u
B S P j e s t u r u c h a m i a n a p r z e d k o m p i l a c j
p r o j e k t u a p l i k a c j i .
P r o j e k t y A p l i k a c j i
W c e l u u t w o r z e n i a p r o j e k t u a p l i k a c j i
d l a p r o c e s o r a N i o s I I n a l e |y z m e n u F i l e r y s u n e k 2 8 . u s t a w i e n i a k o n f i g u r a c y j n e p r o j e k t u B s P
w y b r a o p c j N e w > N i o s I I A p p l i c a t i o n .
N a r y s u n k u 2 9 p o k a z a n o k r e a t o r d o d a w a - l e |y d o d a p l i k m a i n . c , w k t ó r y m z o s t a - B S P ) o r a z a l t _ t y p e s . h z b i b l i o t e k i A l -
n i a n o w e g o p r o j e k t u a p l i k a c j i . W k r e a t o - n i e u t w o r z o n a f u n k c j a g Bó w n p r o g r a m u . t e r a H A L . P l i k a l t _ t y p e s d e f i n i u j e t y p y
r z e n a l e |y p o d a j e g o n a z w o r a z w s k a z a N a l i s t i n g u 3 p r z e d s t a w i o n o p r z y k Ba d o w d a n y c h u |y w a n e p r z e z b i b l i o t e k H A L .
w c z e [n i e j u t w o r z o n y p r o j e k t B S P . z a w a r t o [ p l i k u m a i n . c , k t ó r y m o |e p o - N a j c z [c i e j s t o s o w a n y m i b d d o d a t n i e ,
N o w o u t w o r z o n y p r o j e k t n i e z a w i e r a s Bu |y j a k o s z a b l o n d l a n o w y c h a p l i k a c j i . s t a Bo p r z e c i n k o w e z m i e n n e 3 2 - b i t o w e ( a l -
|a d n y c h p l i k ó w . P l i k i zr ó d Bo w e s d o n i e - O p r ó c z g Bó w n e j f u n k c j i p r o g r a m u w p l i k u t _ 3 2 u ) l u b z e z n a k i e m ( a l t _ 3 2 ) . Z m i e n n e
g o d o d a w a n e z m e n u F i l e p o l e c e n i e m N e w z n a j d u j s i d e f i n i c j e d o Bc z e n i a p l i k ó w o i n n e j l i c z b i e b i t ó w ( 8 , 1 6 l u b 6 4 ) z o s t a By
> S o u r c e F i l e . D o p r o j e k t u a p l i k a c j i n a - n a g Bó w k o w y c h s y s t e m . h ( z p r o j e k t u z d e f i n i o w a n e a n a l o g i c z n i e , n p . : a l t _ 8 u .
7 4 E L E K T R O N I K A P R A K T Y C Z N A 1 2 / 2 0 1 0
O b s Bu g a p o r t ó w G P I O
L i s t i n g 4 . P r z y k Ba d o b s Bu g i p o r t u G P I O
# i n c l u d e s y s t e m . h
# i n c l u d e a l t _ t y p e s . h
# i n c l u d e a l t e r a _ a v a l o n _ p i o _ r e g s . h
# i n c l u d e < u n i s t d . h >
i n t m a i n ( ) {
a l t _ u 3 2 l i c z n i k = 0 ;
w h i l e ( 1 ) {
l i c z n i k + + ;
I O W R _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ D A T A ( L E D _ P I O _ B A S E , ~ l i c z n i k ) ;
i f ( l i c z n i k > = 2 5 5 ) {
l i c z n i k = 0 ;
}
u s l e e p ( 1 0 0 0 0 0 ) ;
}
r e t u r n 0 ;
}
r y s u n e k 2 9 . K r e a t o r n o w e g o p r o j e k t u
a p l i k a c j i d l a p r o c e s o r a N i o s I I
C i e k a w f u n k c j o n a l n o [c i [r o d o w i s k a
E c l i p s e i u s p r a w n i e n i e m p r o c e s u p i s a n i a
p r o g r a m u j e s t p o d p o w i a d a n i e j e g o k o d u .
F u n k c j t u r u c h a m i a s i s k r ó t e m k l a w i a -
t u r o w y m C T R L + s p a c j a ( r y s u n e k 3 0 ) . P o j e j
u r u c h o m i e n i u [r o d o w i s k o N i o s I I S B T t w o -
r z y l i s t z m i e n n y c h , d e f i n i c j i p r e p r o c e s o r a
i f u n k c j i , k t ó r y c h n a z w a r o z p o c z y n a s i o d
w p r o w a d z o n y c h z n a k ó w . F u n k c j o n a l n o [
t a j e s t s z c z e g ó l n i e p r z y d a t n a p r z y w p r o -
w a d z a n i u b a r d z o d Bu g i c h i t r u d n y c h d o
z a p a m i t a n i a d e f i n i c j i , n a p r z y k Ba d z p l i k u
s y s t e m . h . P o d p o w i a d a n i e k o d u p r o g r a -
m u w y [w i e t l a w y Bc z n i e t e n a z w y , k t ó r e
s w i d o c z n e w d a n y m p l i k u , n a p r z y k Ba d
p o p r z e z d o d a n i e o d p o w i e d n i e g o p l i k u n a - r y s u n e k 3 0 . F u n k c j a p o d p o w i a d a n i a k o d u w [r o d o w i s k u E c l i p s e
g Bó w k o w e g o . F u n k c j a t a m o |e n i e d z i a Ba
L i s t i n g 5 . P r z y k Ba d o b s Bu g i d w ó c h p o r t ó w G P I O
p r a w i d Bo w o p o d o d a n i u p i e r w s z e g o p l i k u
d o n o w o u t w o r z o n e g o p r o j e k t u . A b y p r o - # i n c l u d e s y s t e m . h
# i n c l u d e a l t _ t y p e s . h
g r a m o d p o w i e d n i o o d c z y t a B z a l e |n o [c i b i -
# i n c l u d e a l t e r a _ a v a l o n _ p i o _ r e g s . h
# i n c l u d e < u n i s t d . h >
b l i o t e k p r o g r a m o w y c h , n a l e |y u r u c h o m i
k o m p i l a c j p r o j e k t u .
i n t m a i n ( ) {
a l t _ u 3 2 l i c z n i k = 0 ;
N a l i s t i n g u 4 p r z e d s t a w i o n o p r o s t y
a l t _ u 3 2 p r z y c i s k i = 0 ;
p r o g r a m , k t ó r y w p t l i w h i l e ( ) i n k r e m e n - a l t _ u 3 2 l e d = 0 ;
w h i l e ( 1 ) {
t u j e z m i e n n l i c z n i k . Z a n e g o w a n a w a r t o [
l i c z n i k + + ;
p r z y c i s k i = I O R D _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ D A T A ( B U T T O N _ P I O _ B A S E ) ;
z m i e n n e j j e s t w y s t a w i a n a n a w y p r o w a d z e -
i f ( l i c z n i k > = 1 5 ) {
n i a p o r t u l e d _ p i o . D o p l i k u m a i n . c d o Bc z o - l i c z n i k = 0 ;
}
n o d w a p l i k i n a g Bó w k o w e : a l t e r a _ a v a l o n _
l e d = ( 0 x F 0 & ( p r z y c i s k i < < 4 ) | ( 0 x 0 F & l i c z n i k ) ) ;
I O W R _ A L T E R A _ A V A L O N _ P I O _ D A T A ( L E D _ P I O _ B A S E , ~ l e d ) ;
p i o _ r e g s . h z p o d s t a w o w y m i d e f i n i c j a m i
u s l e e p ( 1 0 0 0 0 0 ) ;
r e j e s t r ó w b l o k u P I O o r a z u n i s t d . h .
}
r e t u r n 0 ;
B i b l i o t e k a u n i s t d . h z a w i e r a f u n k c j e
}
A P I s y s t e m ó w o p e r a c y j n y c h b u d o w a n y c h
w s t a n d a r d z i e P O S I X ( m . i n . L i n u x , M a c
O S X ) . W i m p l e m e n t a c j i b i b l i o t e k i u n i s t d . h o d c z y t u j e s t p o d a w a n y a d r e s b a z o w y b l o - r ó w j e s t t w o r z o n e d w u e t a p o w o . R o z d z i e -
d l a p r o c e s o r ó w N i o s I I d o s t p n e s w s z y s t - k u P I O b u t t o n _ p i o , k t ó r y z d e f i n i o w a n o l e n i e p r o j e k t u s t e r o w n i k ó w p r o g r a m o w y c h
k i e f u n k c j e z A P I P O S I X , j e d n a k n i e k t ó r e w p l i k u n a g Bó w k o w y m s y s t e m . h . W c i - ( B S P ) o d p r o j e k t u a p l i k a c j i u m o |l i w i a n a
z n i c h ( n p . l i n k ( ) , u n l i n k ( ) ) z a w s z e z w r a - [n i c i e p r z y c i s k u p o w o d u j e z a [w i e c e n i e p r z y k Ba d t e s t o w a n i e a p l i k a c j i n a r ó |n y c h
c a j k o d b Bd u . W p r o g r a m i e z l i s t i n g u 4 s i o d p o w i a d a j c e j m u d i o d y d o Bc z o n e j k o n f i g u r a c j a c h s p r z t o w y c h , l u b t w o r z e n i e
u |y t o f u n k c j i u s l e e p ( ) , k t ó r a b l o k u j e w y - d o w y p r o w a d z e n i a l e d 7 . . . 4 . k i l k u a p l i k a c j i , k o r z y s t a j c y c h z j e d n e g o
k o n y w a n i e p r o g r a m u n a l i c z b m i l i s e k u n d p r o j e k t u B S P . W a r t y k u l e o m ó w i o n o p o d -
p o d a n j a k o a r g u m e n t w y w o Ba n i a . P o d s u m o w a n i e s t a w o w e u s t a w i e n i a k o n f i g u r a c y j n e p r o -
N a l i s t i n g u 5 p r z e d s t a w i o n o z m o d y - W a r t y k u l e p r z e d s t a w i o n o p r o c e s t w o - j e k t ó w B S P o r a z p r z e d s t a w i o n o n a p r z y -
f i k o w a n y p r o g r a m z l i s t i n g u 4 , w k t ó r y m r z e n i a a p l i k a c j i d l a m i k k i c h p r o c e s o r ó w k Ba d z i e o b s Bu g i p o r t u I O k o r z y s t a n i e z p o d -
d o d a n o o b s Bu g p r z y c i s k ó w . W p r o g r a m i e N i o s I I . Z e w z g l d u n a s t o s u n k o w o p r o s t s t a w o w y c h f u n k c j i b i b l i o t e k i A l t e r a H A L .
p r z y k a |d y m w y w o Ba n i u p t l i w h i l e ( ) j e s t i s z y b k m o |l i w o [ z m i a n y p a r a m e t r ó w M a c i e j G o Ba s z e w s k i , E P
o d c z y t y w a n y s t a n p r z y c i s k ó w . N a l e |y c y f r o w e g o s y s t e m u w e w n t r z u k Ba d ó w m a c i e j . g o l a s z e w s k i @ e p . c o m . p l
z w r ó c i u w a g , |e w w y w o Ba n i u f u n k c j i F P G A , o p r o g r a m o w a n i e d l a t y c h p r o c e s o -
E L E K T R O N I K A P R A K T Y C Z N A 1 2 / 2 0 1 0 7 5
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