O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKASIYALARINI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI KOMPYUTER INJINIRINGI FAKULTETI INDIVIDUAL LOYIHA Mavzu: Qurilmalarning dasturiy ta’minotini ishlab chiqish Guruh: 081-20 Bajardi:Yuldasheva Dilsaz Rahbar:Atajanova Nozima Тoshkent - 2022 INDIVIDUAL LOYIHA haqida ma’lumotlar 1. Loyiha ishini bajargan talaba haqida ma’lumot Yuldasheva Dilsaz Sabirjanovna 3-kurs. KIF ikkinchi oliy ta’lim 081-20 Kio’ guruhi talabasi Talaba rasmi Ta`lim yo`nalishi: Kompyuter injiniringi (Kompyuter injiniringi) Tel nomeri: (+998-99-481-03-36) 2. Tanlangan mavzu nomi Qurilmalarning dasturiy ta’minotini ishlab chiqish 3. Anatasiya Bu indivudai loyiha maqsadi o’rnatilgan dasturiy ta’minotni ishlab chiqish fanida o’tilganlarni nazariy bilimlarni mustahkamlash edi. indivudai loyiha, dastlab, o’rnatilgan qurilmalardan biri – altera firmasining Cyclon III oilasi qurilmalari, ularda ishlatiluvchi dasturiy tillar haqida ma’lumot berildi. Keyingi qismlarda ushbu qurilmalarning dasturiy ta’minotini ishlab chiqishda foydalaniluvchi Quartus II dasturiy muhiti haqida ma’lumot berildi. Bunda Quartus II dasturiy muhitidagi dasturiy tillar, unda loyiha yaratish, loyiha yaratilganda hosil bo’luvchi fayl va oynalar haqida ma’lumot berildi. Amaliy qismda dastlab Quartus II dasturiy muhitining imkoniyatlarini kengaytiruvchi MegaWizard Plug-In, undagi tayyor plaginlar va ushbu indivudai loyihaning asosini tashkil qiluvchi Interface plagini to’plami haqida so’z yuritildi. Amaliy qismning ikkinchi qismida esa Interface plaginlar to’plami imkoniyatini yaxshiroq tushuntirish maqsadida Quartus II dasturiy muhitida SDI 2 megafunksiyalaridan qanday foydalanish kerakligi ko’rsatib o’tildi. Yangi loyiha yaratib uning natijasigacha bo’lgan jarayon qadamba-qadam ko’rsatildi va simulyatsiya natijasi orqali tugatildi. 4. Loyiha ishini bajarishdan olingan natijalar Ushbu individual loyiha ishi davomida o`rgangan bilimlarim va olgan xulosalarim keyinchalik o`z kasbimning yetuk mutaxxasisi bo`lishim uchun yordam berishiga ishonaman. 5. Ishni topshirish muddati 10.04.2022 MUNDARIJA 3 KIRISH ………………………………………………………………………………. 3 I NAZARIY QISM ………………………………………………………………. …..4 1.1. Dasturlanuvchi mantiqiy integral sxemalar………………………………. 4 1.2. Altera firmasi mikrosxemalari……………………………………………. 6 1.3. Foydalanuvchili dasturlanuvchi matritsali mikrosxemalari……………. . 10 1.4. Quartus II dasturiy muhiti imkoniyatlari………………………………… 16 II AMALIY QISM………………………………………………………………. …..20 2.1. MegaWizard Plug-In Interface plagini………………………………….. 20 2.2. MegaWizard Plug-In Interface plagini SDI dasturi misolida…………… 21 XULOSA……………………………………………………………………………... 29 FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR ………………………………………….. 30 ILOVA………………………………………………………………………………. .31 4 Kirish Axborot texnologiyalarining rivojlanishi natijasida bugungi kunda juda ko’plab soxalarda insonlarni ishlari yengillashtirilmoqda. Bu soxalarga misol qilib sanoat, bizness, qishloq xo’jaligi, ta’lim va tibbiyot soxalarini olish mumkin. Korxonalarda zamonaviy texnikalarni qo’llanilishi mahsulot sifatini oshirib ishchi kuchini kamaytirmoqda. Inson qo’li bilan qilib bo’lmaydigan ishlarni texnika orqali qilinmoqda. Tibbiyot soxasida zamonaviy texnologiyalarning ahamiyatini aytmasdan iloji yo’q. Oldingi vaqtlarda juda ko’plab kasalliklarni davolashni ilojisi bo’lmagani uchun anchagina insonlar vafot etgan. Bugungi kunda esa zamonaviy texnologiyalar orqali bu kasalliklar jarrohlik yo’li bilan yoki kimyoviy vositalar orqali davolanmoqda. Ishab chiqarishda ham tibbiyotda ham ishlatilinayotgan qurilmalarning aksariyat qismi o’rnatilgan tizimlardir. Ya’ni ular ma’lum bir maxsus vazifani bajarish uchun qurilmalarga o’rnatiladi. Misol uchun ishlab chiqarish korxonalarida stanoklarni ishlarini nazorat qilish uchun o’nlab yoki yuzlab sensorlar va mikrokontrollerlardan foydalaniladi. Shu sababli bugungi kunda kichik hajmdagi mikrosxemalarga talab oshmoqda. Shu muammolarni hisobga olinib, ko’pgina firmalar o’z hisoblash qurilmalarini taqdim etishdi. Bularga misol qilib Altera firmasi mikroprotsessorlari, Arduino mikrokontrollerlari, BlackBerry qurilmalarini keltirish mumkin. Bu qurilmalar turli xil maqsadlarda qo’llaniladi va shunga qarab ularning imkoniyatlari ham har xil. Ushbu kurs ishida shunday o’rnatilgan tizimlardan biri – Altera firmasining Cyclon III oilasiga mansub DE0 qurilmasida Quartus II dasturiy muhitining imkoniyatlari MegaWizard Plug-In Interface plagini misolida o’rganilgan. 5 I BOB. Nazariy qism. 1.1 Dasturlanuvchi mantiqiy integral sxemalar. Dasturlanuvchi mantiqiy integral sxemalar(DMIS, ing. programmable logic device, PLD) – raqamli integral sxemalarni yaratishda foydalaniladigan electron component. Oddiy raqamli mikrosxemalar farqli ravishda, DMISning bajaradigan ishini ishlab chiqilish paytda belgilab qo’yilmaydi. Uning vazifasi dasturlash(loyihalash) paytida beriladi. Dasturlashda Verilog, VHDL, AHDL apparatura tavsiflash maxsus tillaridagi dasturlar yoki prinsipial elektr sxemalar ko’rinishidagi raqamli qurilmalarga ixtiyoriy tuzilishni berishga imkon beruvchi programmator va otladchik vositalaridan foydalaniladi.Alternativ DMIS quyidagicha bo’ladi: matritsa asosli zavodda ishlab chiqarish jarayonida dasturlash talabili kristalllar; ASIC – maxsus buyurtma qilinuvchili katta integral sxemalar(KIS); maxsuslashtirilgan kompyuterlar, protsessorlar(masalan, raqamli signal protsessorlari) yoki mikrokontrollerlar. Ba’zi MDIS ishlab chiqaruvchilar o’zlari ishlab chiqaruvchi MDISlariga aniq vazifa bo’yicha o’zgaritirish mumkin bo’lgan, keyin esa MDISga o’rnatiladigan dasturiy protsessorlarni taklif qiladilar. Dasturlanuvchi mantiqiy integral sxemalar(MDIS) 15 yil avval dasturlanuvchi mantiqiy matritsalar(DMM) alternativasi sifatida paydo bo’ldi. Dastlabki MDISlar keyingilaridan arxitekturasi va tayyorlanish texnologiyasi bo’yicha farq qiladi. DMMlar triggerli ko’pkiruvchili mantiqiy elementlar matritsa ko’rinishida bo’ladi. DMIS kam kiruvchili mantiqiy elementlar, triggerlar, aloqa chiziqlari kesiklari, maydon tranzistorlarining birlashtiruvchi ulagichlari matritsasi ko’rinishida bo’ladi. DMISning inglizcha nomi ustida fikr yuritadigan bo’lsak – Field Programmable Gate Array(FPGA) – DMIS yuqorida tilga olingan tranzistorlarning zatvoridagi elektr maydon darajasi o’zgarishi orqali dasturlanadi. FPGAning boshqalaridan, masalan, LPGA - Laser Programable Gate Arraydan farqi “dasturlanuvchi” barcha maydon tranzistorlari zatvori bitta DMISni dasturlash paytida to’ldiriladigan uzun suriluvchi registrning trigger chiqishiga ulanadi. Bu registrning ba’zi qismlari operativ xotira yacheykesi kabi rolni bajaradi. 6 Yozilgan “proshivka” odatda DMIS qatorida turuvchi operativ xotirada saqlanadi va elektr manbasiga ulangandan yoki o’chirish signalidan keyin u qaytadan dasturlanuvchi suriladigan DMIS registriga yoziladi. Bu jarayon DMISni konfiguratsiyalash deb nomlanadi. Chunki DMIS asosini “prishvaka”ni saqlovchi triggerlar tashkil etadi. DMIS static operativ xotira mikrosxema texnologiyasi asosida ishlab chiqariladi. DMISni CPLD bilan solishtiradigan bo’lsak DMISning ustunliklari ko’p. Birinchidan, DMISni cheklanmagan sonda qayta dasturlash mumkin. Ikkinchidan, kam energiya sarf qiladi. Odatda, CPLD hamda static operativ xotiraga qaraganda DMIS 2 – 3 ta mantiqiy klapanlar soniga ekvivalent katta sig’im tartibiga ega bo’ladi. U o’zgarishlar mavjud bo’lmagan paytda deyarli energiya talab qilmaydi. Bundan tashqari DMISda tartib ishonchliligi CPLDga qaraganda yuqori bo’ladi. Foydalanuvchilarda ko’pgina gumonlar loyihani nusxalashdan himoya qilish bilan paydo bo’ladi. Haqiqatdan ham, DMISdagi proshivaka(bu yerda proshivka loyihaning dasturiy kodi ma’nosida) oddiy nusxalash imkonini paydo qiluvchi tashqi operativ xotirada saqlanadi. Lekin, proshivkani o’zgartirish yoki uni rasshifrovkalash, masalan, yashirin mualliflik uchun yoki sxemani qayta tiklash uchun, amaliy jihatdan mumkin emas. Chunki proshivka faylidagi bitlar semantikasi – firma siri hisoblanadi,uni ehtiyotsizlik bilan o’zgartirish esa MDISni ishdan chiqaradi. Agar himoyalash kerak bo’lsa, unda dasturni yuklash loyiha himoyasini ta’minlovchi avtomat - tashqi CPLD yordamida amalga oshiriladi. MDISning yangi avlodlarida proshivkani shifelash ko’rib chiqiladi, masalan, o’rnatilgan DES shifrlagich yordamida. Bunda DES shifrlagichning kalitini saqlash batareyalar yordamida amalga oshiriladi. Mantiqiy dasturlanuvchi integral sxemalar – MDIS raqamli sxemotexnikaning eng ko’zga ko’rinarli elementlaridan hisoblanadi. MDIS katta sondagi oddiy mantiqiy elementlarni o’z ichiga olgan kristall ko’rinishida bo’ladi. Boshlanishida bu elementlar o’zaro bog’lanmagan bo’ladi. Bog’lanishlar shu kristallada joylashgan electron kalit yordamida amalga oshiriladi. Elektron kalitlar 7 raqamli sxemalarning konfiguratsiya kodini tashuvchi yacheykalardagi maxsus xotirani boshqaradi. Shunday qilib, MDIS xotirasiga belgilangan kodni yozish orqali har qanday murakkab ko’rinishdagi raqamli qurilmani yig’ish mumkin(bu MDIS parametriga va kristalda joylashgan elementlar soniga bog’liq). Mikroprotsessorlardan farqli ravishda MDISda apparat darajasidagi raqamli qayta ishlash algoritmlarini tashkillashtirish mumkin. Bunda raqamli qayta ishlash tezligi keskin oshadi. MDIS asosidagi qurilmalarda loyihalash texnologiyasinign afzalliklari quyidagilar hisoblanadi: Sxemalarni ishlab chiqishda vaqt sarfining minimalligi(MDISning xotirasiga konfiguratsiya kodini kiritish kerak xolos); Oddity raqamli sxemotexnika elementlaridan farqli ravishda bu yerda murakkab bosma platalar ishlab chiqish va tayyorlash zaruriyati ajralib chiqadi. Raqamli sxemaning bir ko’rinishdan boshqasiga tez o’zgarishi(xotiradagi sxema konfiguratsiyasi kodining almashishi). DMIS asosida yasaluvchi qurilmaga murakkab texnologik mahsulot talab qilinmaydi. DMIS ishlab chiquvchining kompyuteri yordamida dasturlanadi. Shuning uchun bu texnologiya ba’zida “stoldagi fabrika” deb nomlanadi. DMISning qo’llanilish sohalari: signallarni raqamli qayta ishlashda, foydalanuvchi elektronikasi, ma’lumotlarni yig’ish tizmi, boshqaruv tizimi, telekommunikatsiya qurilmalarida, simsiz aloqani ta’minlovchi tizim qurilmalarida, umumiy maqsaddagi kompyuter qurilmalarida. 1.2. Altera firmasi mikrosxemalari Altera – dasturlanuvchi mantiqiy integral sxema ASIC ishlab chiqaruvchilarning eng kattasidir. Unga 1983-yilda asos solingan. Korxona S&P 500 aksiya baholanishi indeksiga kirgan. Altera birinchi navbatda VHDL, Verilog va xususiy AHDL kabi apparaturalar tavsifidagi dasturlash tillariga asoslanuvchi modul va sxemalarni ishlab chiqaradi. Mikrosxema ishlab chiqarish sohasida turli xil boshqa ishlab chiqaruvchilar bilan hamkorlik qiladi. 8 Asosiy mahsulot bo’lib dasturlanuvchi mikrosxemalar hisolanadi. Bundan tashqari korxona ASICda dasturlanuvchi mantiqiy integral sxemalar(DMIS) ostida ishlovchi loyihalarni qayta qurish bo’yicha xizmatlar bilan ham shug’ullanadi. Shuningdek kompaniya DMIS uchun o’rnatilgan dasturiy ta’minot uchun dasturlar ishlab chiqaradi. Va yana xususiy ishlanmalar protsessor yadrosi uchun komplyatorlar ham chiqaradi. Asosiy raqobatchisi Xilinx kompaniyasidir. Yana bir kata raqobatchilar – Lattice Semiconductor va Acteldir. Altera ishlab chiqaruvchilarga eng kichik(32 makroyacheykali mantiqiy hajmdagi)dan eng katta(1mln mantiqiy elementga ekvivalent bo’lgan mantiqiy hajmadagi)gacha bo’lgan mantiqiy dasturlanuvchi mikrosxemalarning keng sohasini taklif qiladi. Altera korporatsiyasining yangi oilasi mikrosxemalari zamonaviy kompleks tizimlar talablarini qoniqtiradi. Alteraning mikrosxema oilalari quyidagilar: Stratix seriyasidagi katta mantiqiy hajmli mikrosxemalar Arria seriyasidagi o’rta diapazondagi mikrosxemalari Cyclone seriyasidagi arzon mikrosxemalar. Arria V va Cyclone Voilasi tarkibiga ARM Cortex A9 o’rnatilgan apparat protsessor yadrosili Kristal tizim sinfi qurilmalariga kiradi. Radioelektronika sohasida o’rnatilgan yuqori tezlikli uzatib qabul qiluvchi Altera mikrosxemalari eng ko’p tan olingan. Alteraning zamonaviy mikrosxemalari qat’iy normalar asosida TSMC tayvan firmasida ishb chiqiladi. Altera mikrosxemalari loyihalash oqimining barcha elementlarini – loyiha tavsifidan butun mikrosxema konfiguratsiyalari yuklanishlari va olingan rezultatlarni vaqtinchalik tahlilgacha o’zida saqlaydi. Alterada loyiha muhitini yaratishda apparatura tavsifidagi standart tillardan foydalaniladi(VHDL, Verilog, SystemVerilog). Hozirgi paytda Altera mantiqiy dasturlash asosidagi qurilmalarni ishlab chiqish jarayonida OpenCL standarti bo’yicha faol ish olib bormoqda.Foydalanishda qulay va kuchli bo’lgan Quartus II ishlab chiqish muhiti 9 Mentor Graphics, Synopsys va Candence – jahon liderlarining dasuriy ta’minot I loyihalari oqimini birlashtirish imkonini beradi. Bunday funksiyalar Cyclone III ning umumiy ta’riflanishi. Cyclone III oilasi o’zida yuqori funksionallik, kam energiya sarfi va past narx kabi afzalliklarni jamlagan. Taiwan Semiconductor Manufacturing Company(TSMC) kompaniyasidan kam iste’mol texnologik jarayonini asos qilib olib, minimal energiya sarfiga erishish uchun kristallni va dasturiy ta’minotni optimizatsiyalashda Cyclone III oilasi sizning ilovangiz uchun ideal yechimni taklif qiladi. Loyihaning unikal talabiga mos holda Cyclone III oilasi ikki xil variantda ishlab chiqariladi: Cyclone III – kam energiya talabli, yuqori funksiyali va arzon narxli. Cyclone III LS – kam energiya talabli va himoyalangan FPGA. 5000dan 200000gacha mantiqiy elementlar(LE)ga, 0.5 dan 8 Mbgacha xotiraga va0.25 Vatdan kam bo’lmagan o’zgarmas quvvat talabiga ega bo’lgan, Cyclone III oilasi energiyani tejagan holda sizning hisoblashlaringizni amalga oshiradi. Cyclone III LS chiplari kam sarfli va yuqori funksional FPGA platformasidagi dasturlar va intellectual o’ziga xos xususiyatlar(IP)ning kristall darajasidagi himoya to’plami ishlab chiqilgan qurilmalarning birinchisi hisoblanadi. Himoya muhiti to’plami IPni xalaqitlardan va ko’chirmakashliklardan himoyalaydi. Qo’shimcha qilib aytganda, Cylone III LS oilasi sizga ilovangizning energiya sarfini va zichligini, o’lchamini kamaytiruvchi chipda zahira hosil qilish imkonini beruvchi loyihani bo’lishni amalga oshirishni qo’llab quvvatlaydi. Cyclone III oilasi muhiti. Cyclone III oilasi quyidagi muhitlarni taklif qiladi: Kam energiya sarflovchi FPGAlar Altera energiya tejash jarayoni loyihasi va TSMC kam energiya sarflovchi texnologik jarayondan foydalanish hisobiga kam energiya sarflash xususiyati Kam energiya sarflovchi ishi quyidagi afzalliklarni keltirib chiqaradi: o Ko’chma uskunanig xizmat muddatini oshiradi 10 o Narxini kamaytiradi o Issiq muhitda ishlash Cyclone III oilasining arxitekturasi. Cyclone III oilasi zichligi, xotirasi, o’rnatilgan ko’paytirgichi va I/O optsiyasi bo’yicha o’zgartiriladigan portativ qo’llash uchun optimallashtirilgan belgilangan buyurtmali vositalarga ega. Cyclone oilasi odatda katta loyihalarda foydalaniluvchi I/O protokolli va tashqi xotirali ko’p sondagi interfeyslarni qo’llab quvvatlaydi. Quartus II dasturiy muhiti va parametrlashtirilgan IP yadrosi Cyclone III oilasidagi protokollar va interfeyslardan foydalanishni osonlashtiradi. Mantiqiy elementlar va mantiq massivlari bloki. Mantiq massivlari bloki(MMB) 16ta mantiqiy elemendan va MMB modulini boshqaruvchi blokdan tashkil topgan. Har bir mantiqiy element to’rtta kirishga, to’rtala kiruvchi o’zgartirish jadvaliga, registrga va chiquvchi mantiqqa ega bo’ladi. To’rtala kiruvchi o’zgartirish jadvali(LUT) – bu to’rtta o’zgaruvchi yordamida har qanday funksiyani ishlab chiquvchi funksiya generatori. Xotira bloki. Cyclone III oilasidagi har bir M9K xotira bloki Cyclone III chiplarida 315 MHz chastotagacha va Cyclone III LS chiplarida 274 MHz chastotagacha ishlash imkoniga ega ichki chipli xotiraga ega bo’ladi. Ichki xotira tuzilishi RAM, FIFO buferi yoki ROM kabi konfiguratsiyalash mikoniyatiga ega bo’lgan M9K xotira bloklari ustunidan tashkil topgan boladi. Cyclone III oilasining xotira bloklari tez almashinuvchi paketlarni qayta ishlash, o’rnatilgan protsessorlar uchun dastur va ichki ma’lumotlarni saqlash singari ilovalarda qo’llaniladi. Quartus II dasturi sizga maxsus megafunksiyalar masterini instalyatsiyalash yordamida yoki Verilog kod yokiVHDL kodingizdan to’g’ridan-to’g’ri sintez qilish yordamida M9K xotira bloklaridan foydalanishning afzalliklarini ishlatish imkonini beradi. M9K xotira bloklari bir portli, soddalashtirilgan ikki portli va to’liq ikki portli xotiralarni qo’llab quvvatlaydi. Bir portli va soddalashtirilgan ikki portli xotiralar ma’lumotlar portlarining barcha kombinatsiyalari – x1, x2, x4, x8, x9, x16, x18, x32, 11 x36 larni qo’llab quvvatlaydi. To’liq ikki portli xotira x1, x2, x4, x8, x9, x16, x18 ma’lumot portlarining kombinatsiya kengliklarini qo’llab quvvatlaydi. Matnli tarmoqlar va PLL. Cyclone III oilasi chiplari 20 ta matnli tarmoqlarni o’zida jamlagan. Global matnli tarmoqlar uchun signallarni siz maxsus taktli chiqishlar, ikki marta tayinlangan chiqish taktlari, foydalanuvchi mantig’I va PLL biln ishlatishingiz mumkin. Cyclone III oilasi chiplari aniq boshqarishni kafolatlash va matnli signallarni sintezlash uchun to’rttagacha PLLga ega bo’lishi mumkin. Bunda har bir PLLda beshta chiqishi mavjud bo’ladi. Siz PLLdan chip ichida takt signallarini, tashqi takt signallari tizimini va I/O interfeyslarini boshqarish uchun foydalaniladi. Cyclone III oilasi chiplarida qurilma ishi vaqtida tashqi xotira avto kalibrovkasini ishlab chiqish uchun PLLni dinamik rekonfiguratsiyalash mumkin. Bu vosita bir nechta signal chastotalari manbaalari kirishlarini va ko’paytirish, bo’lish va chastotani fazali surish bo’yicha mos keluvchi talablarini qo’llab quvvatlashga imkon beradi. Tashqi berilgan bitta takt signalidan o’ntagacha ichki takt signali va ikkita tashqi takt signalini generatsiyalash uchun Cyclone III oilasi chiplarida PLL kaskadli ulangan bo’lishi mumkin. I/O(kiritish/chiqarish) vositalari. Cyclone III oilasi chiplarida 11 ta I/O banklari mavjud. Barcha I/O banklari bittalik va diferensial I/O standartlarini qo’llab quvvatlaydi. Bu I/Olar quyidagi jadvalda(1-jadval) berilgan: 1-jadval. I/O turi Standart Bittalik I/O LVTTL, LVCMOS, SSTL, HSTL, PCI, PCI-X Diferensial I/O SSTL, HSTL, LVPECL, BLVDS, mini-LVDS, RSDS, PPDS 1.3. Foydalanuvchili dasturlanuvchi matritsali mikrosxemalari FPGA(Field Programmable Gate Arrays) foydalanuvchi klapan matritsalarida dasturlanuvchi mikrosxemalar. FPGA odatda signallarni qayta ishlashda foydalaniladi. U CPLDga qaraganda mantiqiy elementlari ko’proq va arxitekturasi 12 moslashuvchanroq bo’ladi. FPGAga mo’ljallangan dasturlar energiyaga bog’liq static operativ xotira yacheykasi asosidagi kabi bajariluvchi maxsus xotirada saqlanadi(Bunday sxemalar Xilinx va Altera kabi firmalar tomonidan ishlab chiqariladi). Bunday holatda dastur mikrosxemada elektr toki yo’qolganda saqlanmaydi. Energiyaga bog’liq Flash-xotira yacheykasi yoki antifuse ulagich asosidagida esa dastur elektr toki yo’qolgan paytda saqlanadi. FPGA asosi matritsa ko’rinishida qator va ustunlar bo’ylab joylashgan ko’p sondagi konfiguratsiyalanuvchi mantiqiy bloklardan tashkil topadi. Bu bloklar orasida o’zaro aloqani ta’minlovchi trassalangan resurslar bilan bog’lanadi. FPGA arxitekturasi MPGA arxitekturasiga o’xshab ketadi. Ularning farqi, FPGA tayyor, standart va hech bo’lmaganda dasturlanmagan, biror iste’molchiga bog’liq bo’lmagan trassalangan resurslarga ega bo’ladi. FPGA arxitekturasi Xilinx, Actel, Altera, Atmel, Agere System, QuickLogic va shu kabi firmalar tomonidan ishlab chiqariladi. SOPC(System On Programmable Chip) atamasi ya’ni “dasturlanuvchi kristaldagi tizim” yuzminglab yoki hatto millionlab ekvivalent klaplardan tashkil topgan eng katta integratsiya darajasidagi MDISga olib boradi.Bunday yuqori darajadagi integratsiyalashishga faqat eng zamonaviy texnologiya jarayonlari yordamida yetib boriladi. Texnologik jarayonlarning o’sib borishi asosida bir vaqtda yuqori tezlikli va yuqori darajada integratsiyalashgan KIS ta’minlaydi. Natijada ushbu imkoniyatli integratsiya bitta kristallda butun yuqori ishlab chiquvchan tizimga olib keladi. Integratsiya va arxitektura orasidagi bog’lanish sababli tasniflash unchalik ham qat’iy emas, va unda ikkita belgining bir qancha aralashishi mavjud, biroq u korsatilgan ko’rinishda qabul qilingan. Hozirda bozorda katta miqdordagi turli xil SOPClar paydo bo’ldi va ular orasida o’zlarining sinfostilarini va oriyentatsiya muammolarini mo’ljallab oldilar. Barcha variantlarni detallab sinflamasdan maqsadga muvofiq holda blokli SOPCni hech bo’lmaganda ikki guruhga bo’lamiz: apparat yadro protsessoriga ega bo’lgan va bo’lmagani. Birinchisi KISni haqiqiy universal ko’rinishda beradi. Bunda u mikroprotsessor tizimlariga xarakterli bo’lgan to’liq bloklar to’plamini o’zida 13 saqlaydi(tizim raqamli ko’rinishdagi tizim qismiga ega bo’ladi, lekin, aytib o’tish kerakki, ba’zi SOPClarning kirishlari uchun analog signallarni dastlabki qayta ishlash va keying raqamlashtirishga mo’ljallangan analog bloklar mavjud bo’ladi). Ikkinchisi yuqoridagi kabi yoki boshqa aniq ilovaga maxsuslashtirilgan yoki yo’naltirilgan bo’ladi. Lekin bu yerda shuni aytish kerakki, ba’zi ikkinchi turdagi muhit interfeyslari bunday SOPClar qo’llaniluvchi butun tizimlarni o’rnatishni osonlashtiradi. Bunday MDISlarga misol qilib Altera firmasining Cyclone III va Stratix III mikrosxema oilasini keltirish mumkin. Cyclone III oilasi yuqori funksional, kam energiya sarflaydi va kam xarajatlidir. 65 nmli zamonaviy texnologik protsessning va Quartus II dasturiy taminotining qo’llanilishi oldingi Cyclone II oilasiga qaraganda 50%ga kam energiya sarflash imkonini beradi. Cyclone III oilasining asosiy resurslari quyidagi rasmda berilgan: 1.1-rasm. Cyclone III ning resurslari va ularning kristallda joylashishi Resurslar hajmi(120K ЛЭgacha, 4 Mbgacha o’rnatilgan xotira, 288gacha o’rnatilgan ko’paytirgichlar, 535gacha kiritish/chiqarish liniyalari) – oilaning yuqori funksionalligi haqida xabar beradi. Cyclone III arxitekturasi 160 DMIPSdan yuqori unumdorlikka ega NIOS II o’rnatilgan dastur protsessorini qo’llab quvvatlaydi. Phase-Locked Loops sxemalari tizim darajasidagi sinxronimpulsli moslashuvchan boshqarish uchun ishlatiladi. Bungacha mos sxemali yechim sifatida faqat yuqori sifatli diskret PLL qurilmalarda qo’llanilgan. Cyclone III qurilmasi ,ular 4 tagacha PLL bloke va 10 tagacha sinxronchastotali tizim zanjiriga egaligi, loyihalovchi foydalanuvchining talabini 14 qondirish uchun tuzilgan. Ular kiritish-chiqarish tez harakatlanuvchi diferensial interfeysining sinxronizatsiya signalini shakllantirishda va shuningdek umumiy berilgan vazifani bajarishga ketgan vaqtni ko’rsatishda ishlatiladi. Quyidagi rasmda Cyclone III uchun PLLning o’ziga xos xususiyatlari tasvirlangan: 1.2-rasm. Cyclone III uchun PLL 9 kbitli M9K o’rnatilgan xotira bloklari oddiy operativ xotira, ikki kiruvchili operativ xotira, doimiy xotira qurilmasi, FIFO va БИХ va КИХ filtrlarini ishlab chiqish uchun ishlatiladigan siljuvchi regstrlarni qurishda ishlatiladi. Har bir blok kerakli proporsiyada ikkiga bo’linadi. M9K bloklar soni yig’indisi 432tagacha bo’lishi mumkin. 1.3-rasm. M9K o’rnatilgan xotira bloke xarakteristikalari 18x18 o’rnatilgan ko’paytirish bloklari 260MHz gacha takt chastotali signallarni qayta ishlash funksiyalarini ishlatish uchun samarali vosita bo’lib hisoblanadi. Zaruriy holatda ularni har birini ikkita 9x9 ko’rinishdagisiga bo’lish mumkin. Ularning xotira registry elementlari tarkibida mavjud bo’lishi hisoblashni konveyrlashga imkon beradi. 15 1.4-rasm. O’rnatilgan DMIS III ko’pytirgichi Mantiqiy bloklar local bog’lanish matritsalari bilan bog’langan 16tadan mantiqiy elementlardan tashkil topgan. Lokal boshqaruv shinasida ikkita liniya blokda taktlanadi. Bloklar soning yig’indisi 7443tagacha bo’lishi mumkin. Mantiqiy elementlarning soni esa 119088tagacha borishi mumkin. Mantiqiy element Cyclone III arxitekturasidagi eng kichik mantiqiy blokdir. Har bir LE barcha aloqa kanallari bo’yicha o’z signallarini uzatadi. Bu aloqa kanallar quyidagilar: qator bo’ylab, ustun bo’ylab, LUT zanjiri bo’ylab, registrlar zanjiri bo’ylab va to’g’ridan-to’g’ri aloqa qiluvchi local kanallardir. Har bir dasturlanuvchi LE registr D, T, JK va SR rejimlardagi ishlar uchun sozlangan bo’lishi mumkin. Har bir registrda ma’lumotlar kirishi, tashlab yuborishni amalga oshirish uchun asinxron kirishlar, sinxron chastotalar kirishi va sinxron chastotaga ruxsat beruvchi kirishlar mavjud bo’ladi. Umumiy berilgan kiritish-chiqarish kirishlarining global signallari yoki har qanday ichki mantiq sinxron chastota va tashlab yuboruvchi signallar bilan boshqarish mumkin. Sinxron chastotalarga ruxsat beruvchi kirishlar va tashlab yuborishlar umumiy berilgan kiritish-chiqarish kirishlarini qanday boshqarsa ichki mantiqni ham shunday boshqaradi. 16 1.5-rasm. Cyclone III DMISning mantiqiy elementi Cyclone III qurilmasi 12ta kiritish-chiqarish standartlarini qo’llab quvvatlaydi. Cyclone III oilasi 169 tagacha tez ishlovchi diferensial kirishlarga va169 tagacha diferensial chiqish kanallari, shu jumladan 875-Mbps li operatsiyalar uchun optimizatsiyalangan 77 tagacha kanallarga ega. 6-rasmda ma’lumotlar uzatish uchun qanday ishlasa sinxronizatsiyalash uchun ham shunday ishlovchi diferensial LVDS buferlar ko’rsatilgan: 1.6-rasm. Diferensial LVDS buferlar. Ba’zi kiritish-chiqarish banklari tashqi xotiraga ulanish uchun ajratilgan zanjirni o’zida saqlaydi. Bu zanjir DDR, SDRAM va FCRAM qurilmalarini o’z 17 ichiga olgan holda, tashqi xotira qurilmalariga ma’lumot uzatishni osonlashtiradi. Ma’lumotlarni uzatishning maksimal tezligi 266 Mbit/s ga yetadi.(har takt chastotada 133 MHz). 1.4 Quartus II dasturiy muhiti imkoniyatlari. Quartus II paketi Altera firmasining PLIS kristallida raqamli qurilmalarni loyihlashni to’liq o’z ichiga oluvchi avtomatlashtirilgan tizim bo’lib hisoblanadi. Bu tizim foydalanuvchiga kompilyatsiyalash, PLIS proyekt tavsifini, dasturlashni, mantiqiy funksional sintezni, va vaqtga loyihani bog’liq modellashtirishni, vaqtga bog’liq tahlillashni, tizim ichi otladkasini ishga tushirishni amalga oshirish bo’yicha keng imkoniyatlarni taqdim etadi. Quartus II da qulay grafik interfeysdan va loyihalash ma’lumotlarini bajarish uchun zarur bo’lgan barcha axborotlarni o’z ichiga olgan ma’lumot tizimidan foydalanadi. Shuningdek, paket loyihalashning har bir bosqichini amalga oshirish uchun buyruqlar qatoridan ham foydalanadi. Sababi, foydalanuvchining xohishiga qarab yo grafik interfeys yoki buyruqlar qatoridan foydalaniladi. Quartus II paketi o’zida loyihalashning turli bosqichlarini bajarish uchun mo’ljallangan ko’p sonli dasturiy modellarni integratsiyalaydi. Quartus II ning standart kutubxonasi tarkibiga megafunksiyalar va makrofunksiyalarni o’z ichiga oluvchi ko’p sondagi bazaviy elementlar kiradi. Megafunksiyani tashkil qiluvchi qismi parametrlanuvchi modellarning standart kutubxonalari bo’yicha yaratilgan operatsion qurilma bo’lib hisoblanadi. Megafunksiyalarning ko’pgina qismi Altera firmasi tomonidan ishlab chiqilgan. Ular quyi dasturlash tilida yozilgan va Altera kompaniyasining PLISida qo’llash uchun optimallashtirilgan. Qolgan qismlari esa kompaniyaning hamkorlari tomonidan ishlab chiqilgan. Megafunksiyalardan foydalanuvchi loyihasida qo’llash loyihalash imkoniyatini kengaytiradi va loyihani bajarishni tezlashtiradi. “Loyiha” atamasi ostida Quartus II da loyiha qurilmalari bilan va mos kutubxonalar to’plami bilan bog’liq fayllar to’plami tushuniladi. Fayllar ikki turda bo’lishi mumkin – mantiqiy va yordamchi. Mantiqiy fayllar loyihalanayotgan qurilmaning alohida modullari strukturasini yoki hatti-harakatini tavsiflaydi. Bunga 18 apparatni tavsiflash tili(HDL, Hardware Description Language)da yozilgan tekstli fayllar, sxemalarni grafik ko’rinishda beruvchi fayllar, alohida modullarni chekli avtomatlar ko’rinishida beruvchi fayllarkiradi ishiriladi. Yordamchi fayllar loyihalanuvchi qurilma haqida qo’shimcha malumotlarmo saqlaydi. Ko’pgina yordamchi fayllar loyiha mantig’I tavsifini saqlamaydi. Ularning ba’zilari Quartus II tomonidan avtomatik tarzda yaratiladi, ba’zilari foydalanuvchi tomonidan kiritiladi. Yordamchi fayllarga misol qilib o’rnatish va tayinlash fayllari(.qsf)ni, belgili fayllarini(.bsf) , hisobot fayllar(.rpt)ni keltirish mumkin. PLIS da loyihalash quyidagi bosqichlardan iborat: 1. Loyihaga kirish. Bu bosqichda loyihalovchi loyihaning tavsifini va uning qismlarini kiritadi. Buni yaratish va keyin tahrirlashda Quartus II grafik redaktordan foydalanadi. Grafik imkoniyatning loyihani kiritishdagi asosiy afzalligi uning an’anaviyligi va ko’rgazmaliligidir. Hozirgi vaqtda eng ommaviy qo’llanilayotgan til bo’lib apparatni tavsiflash tili(HDL) hisoblanadi. Quartus II da loyiha qismining matnli tavsifini yaratish uchun va tahrirlash uchun matnli redaktordan foydalaniladi. Tahrirlash redaktorida VHDL, Verilog, AHDL(Altera HDL), System Verilog tillarida yozish mumkin. Bu tillar mos holda .vhd,.v, .tdf, .sv fayl kengaymalarda bo’ladi. Matnli tavsiflashning affaziligi bo’lib uning ixchamligi va har qanday o’zgaritirishlarga nisbatan oddiy avtomatlashtirilganligi hisoblanadi. 2. Loyihani kompilyatsiyalash. Kompilyatsiyalash loyiha kodlarini tanlangan PLIS kristallida ishlatish uchun o’zgartirish jarayoni ko’rinishida bo’ladi. Koplyatsiya butun loyihani o’zgaritirgani kabi alohida qismlarini ham o’zgaritirishi mumkin. Quartus II da kompilyatsiya modul uchun doimo yuqori darajada(top level) amalga oshiriladi. Shuning uchun ham sxemaning alohida komponentini kompilyatsiyalash uchun u o’zining modeli bilan yuqori darajada oldindan e’lon qilinishi zarur. Kompilyatsiyalash bir qancha bosqichlarni bajarishni o’z ichiga oladi. 19 Tahlillash va sintezlash. Quartus II kompilyatorining mos moduli loyiha kodlarining bacha fayllarini birlashtiruvchi loyihaning ma’luotlar bazasini quradi. 1.9-rasm. Quartus II da loyihani tahlillash va sintezlash bosqichlari Joylashtirish va trassirovkalash. Loyihalashning bu bosqichini amalga oshiruvchi Quartus II kompilyatori moduli Fitter deb nomlanadi. Fitter moduli dasturlanuvchi mantiqning tanlangan kristalli tuzilishida loyihani montajlashni amalga oshiradi. Ya’ni, kristalning texnik bazisidagi loyihani to’liq ko’rsatib beruvchi sintezlash bosqichida olingan model PLISning ichki resurslarida akslantiriladi. 1.10-rasm. Quartus II da loyihani joylashtirish va trassirovkalash. Joylashtirish va trassirovkalash bosqichi bajarilish paytida foydalanuvchi o’z belgilashlarini kiritib ketishi mumkin. Vaqtinchalik tahlillash. Ishlab chiqilgan loyihani tez ishlash talabiga tekshirish. Talab qilingan quvvatga tekshirish. Ishlab chiqilgan loyihani talab qilingan quvvat talabiga tekshirish. 20 3. Loyihani funksional modellashtirish. Sintezlash bosqichi tugagandan keyin loyihaning kodini verifikatsiyalash amalga oshirilishi mumkin. Loyiha kodini verifikatsiyalash asosida turli tashqi ta’sirlasni imitatsiyalashda loyiha kodining ishini modellashtirish yotadi. 4. Ventil darajasida vaqtinchalik loyihalash. Sintezlash, joylashtirish va trassirovkalash bosqichlari bajarilgandan keyin loyihani to’g’ri ishlashini tekshirishni amalga oshirish. 5. PLIS da dasturlash. Konfiguratsiyalangan ma’lumotlarni dasturlanuvchi kristallga yuklanadi. 6. Tizim tarkibidagi loyihani testlash va tuzatish. Ishlab chiqilgan loyiha ustida kompleks sinov o’tkaziladi. Megafunksiyalarni yaratish va tahrirlash uchun Mega Wizard Plug-In Managerdan foydalanish. Quartus II standart kutubxonalari tarkibiga megafunksiya va IP yadro ko’rinishidagi juda ko’p sondagi turli xil modular kiradi. Bu modullar foydalanishga ancha moslashuvchan va oson konfiguratsiyalanuvchi bo’lib hisoblanadi. optimallashtirilgan. Ular Ushbu Altera firmasi kutubonadan kristallarida foydalanish ishlatish foydalanuvchi uchun ishini osonlashtiradi va vaqt sarfini kamaytiradi. Megafunksiyalar PLIS kristallida to’g’ridan to’g’ri kompilyatsiyalash imkonini beruvchi AHDL quyi darajadagi dasturlash tilida yozilgan. Shu bilan birgalikda modellashtirishda ishlatish uchun HDL tili ham qo’yilgan. Quartus II standart kutubxonalarining megafunksiyalari ikkita turga bo’linadi. Birinchi turdagi megafunksiyalar Altera firmasi tomonidan ishlab chiqilgan. Bu megafunksiyalarning nomlari kutubxonada “Alt” bilan boshlanadi. Ikkinchi turdagi megafunksiyalar boshqa ishlab chiqaruvchilar tomonidan ishlab chiqilgan. Ularning nomlari “LMP”(Library of parameterized modules) bilan boshlanadi. 21 II BOB. Amaliy qism. 2.1 MegaWizard Plug-In Interface plagini. Quartus II da standart kutubxonalar tarkibida ko’p miqdordagi va turli xil modeldagi megafunksiyalar va IP yadrolar o’z aksini topadi. Ushbu modul oson sozlanuvchan, foydalanuvchi uchun moslashuvchan. Ular Alteraning kristallari bilan amalga oshirish uchun optimallashtirilgan. Foydalanuvchilar tomonidan loyihada bajarayotgan amallarning murakkabligini kamaytirish va loyihasini amalga oshirishni jadallashtirish imkonini beradi. Megafunksiya bevosita FPGA chip resurslarga ta'rifini kompilyatsiya qilishda osonlashtirish va jarayonni tezlashtirish uchun past sathdagi dasturlash tili bo’lmish AHDL (Altera HDL) tilidan foydalangan. Modellashtirishda yuqoridagi tillar qatorida HDL tilini ham tanlashimiz mumkin, chunki u ham kompilyatsiya jarayoniga modellarni yetkazish uchun ishlatish mumkin. Quvartus II standart kutubxonalari megafunksiyalarni ikki turga bo’ladi. Birinchi turi Altera tomonidan ishlab chiqilgan megafunksiyalarni o'z ichiga oladi. Bu kutubxonalar nomlanishda "Alt" bilan boshlanadi. Ikkinchi turi megafunksiyalardan iborat bo’lib, uchinchi shaxslar tomonidan parametrlashtirilgan standart kutubxona modullardir. Ularning nomi "LPM" (Library of parameterized modules) bilan boshlanadi. Megafunksiyalar funksiya turlari bo’yicha quyidagicha ro’yxatlangan. Kirish Arifmetik Megawizard va megafunksiyalar. Kirish megawizard va megafunksiyalari. Kiritish/chiqarish megawizard va megafunksiyalari JTAG-kirishli ilova megawizard va megafunksiyalari Xotira kompilyatori megawizard va megafunksiyalari Saqlash megawizard va megafunksiyalari. Boshqa megafunksiyalar. megawizard va megafunksiyalari. Bu megafunksiyalar multiplekserlarni va LPM kirish funksiyalarni o’z ichiga oladi. Bu funksiyalarga 22 LPM_AND, LPM_BUSTRI, LPM_CLSHIFT, LPM_CONSTANT, LPM_INV, LPM_DECODE, LPM_MUX, LPM_OR, LPM_XOR larni misol qilish mumkin. Kiritish/chiqarish megawizard va megafunksiyalari. Kiritish/chiqarish komponentalari soat ma’lumotlarini qayta tiklash(Clock Data Recovery(CDR)), siklni bloklash fazasi(phase looked loop(PLL)), double data rate(DDR), gigabit transceiver block(GXB), LVDS qabul qiluvchilar, LVDS uzatuvchilar, PLL qayta konfiguratsiyalovchilar va masofaviy yangilash megafunksiayalarini o’z ichiga oladi. Bu megafunksiyalarga ALT2GXB, ALTGXB_RECONFIG, ALTASMI_PARALLEL, ALTCLKLOCK va boshqalarni misol qilish mumkin. Saqlash megawizard va megafunksiyalari. Bu funksiyalar LMP xotira funksiyalari, parametrlangan flipflop, parametrlangan latch va parametrlangan shift regstrlari funksiyalarini o’z ichiga oladi. Bu funksiyalarga ALTCAM, ALTQPRAM, LPM_FF, LPM_LATCH, LPM_SHIFTREG funksiyalarini misol qilish mumkin. 2.2 MegaWizard Interface plagini SDI dasturi misolida Altera SDI Megafunksiyasi raqamli video malumotlarni qabul qiluvchi yoki jo’natuvchi seriyali interface hisoblanadi. Bu funksiyadan Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) lar keng foydalanadi. Tashqi qurilma bilan ichki qurilmalarni o’zaro bog’lash uchun foydalaniladi. 2.1 – jadval. SDI qo’llab quvvatlaydigan qurilmalar jadvali. Qurilma oilasi Qo’llab quvvatlashi Stratix To’liq Stratix II To’liq Stratix II GX To’liq Stratix III To’liq Stratix IV Qisman Stratix GX To’liq 23 SDI Megacore funksiyasini 2 xil usulda loyihalash mumkin. Bular quyidagilar: 1) MegaWizard Plug-In Manager 2) SOPC Builder MegaWizard Plug-In Manager orqali SDI Megacore funksiyasini loyihalashni ko’rib chiqamiz. Dastlab quartus II dasturi ochiladi va New Project Wizard tanlanadi: 2.1-rasm. Quartus II paketida yangi loyiha yaratish. So’ngra chiquvchi oynalar quyidagicha to’ldiriladi. Quyidagi oynada loyiha nomi va u joylashadigan katalog beriladi: 2 .2-rasm. Yaratilayotgan yangi loyiha saqlanadigan katalog va unga nom berish 24 2.3-rasm. Yaratilayotgan loyiha uchun qurilmani va qurilma oilasini tanlash. Bu oynada qurilma oilasi kerakli qurilma tanalandi. Bizda Cyclone III qurilma oilasini tanlaymiz. Bu oynada loyihaning boshlang’ich konfiguratsiyalari chiqadi. Finish tugmasini bosib loyihani yaratishni tugatamiz. SDI ni yaratish uchun Quartus II ning megafunksiyalaridan foydalanamiz. Bunda biz MegaWizard Plugin ning Interface bo’limidagi SDI megafunksiyasidan foydalanamiz. Buning uchun avval Tools bo’limidan MegaWizard Plug-In Managerni ishga tushurib olamiz. MegaWizard Plug-In Manager ishga tushganda quyidagi oyna hosil bo’ladi: 2.4-rasm. MegaWizard Plug-In Manager oynasi. 25 Bu oynada yuqoridagi 3 ta variantda loyiha yaratish mumkin. Yangi loyiha yaratish, Mavjud loyihani o’zgartirish uchun ochish va mavjud loyihadan nusxa olib qayta ishlash. Agar avval loyiha yaratilgan bo’lsa uni o’zgartirish yoki nusxasini olib o’zgartirish rejimida loyihani yaratish mumkin. Hozir yangi loyiha yaratishni ko’rib chiqamiz. 2.5-rasm. MegaWizard Plug-In Managerni asosiy oynasi. Yuqoridagi oynadan Interface bo’limidan SDI Megacore funksiyasi, qurilma oilasi, chiquvchi faylni qaysi tilda bo’lishi va fayl nomi tanlanadi. 2.6-rasm. SDI Megafunksiyasini parametrlarini belgilash oynasi. 26 Yuqoridagi oynadan tanlangan qurilma oilasi uchun SDI Megafunksiyasini parametrlari tanlanadi. Loyihani paket uzatuvchi yoki qabul qiluvchi rejimida yaratish mumkin. Jo’natuvchi va bloklar protokolini generatsiya qilishni belgilab next tugmasi bosiladi. 2.7-rasm. SDI megafunksiyasining parametrlarini belgilash oynasi. Yuqoridagi oynadan simulyatsiya modelini va netlistni generatsiya qilishni tanlaymiz. Bu fayllar yaratilayotgan loyihani virtual holda ishlatib natijalarni tekshirib ko’rish imkonini beradi. Parametrlarni belgilagandan so’ng next tugmasini bosib keyingi oynaga o’tamiz. 2.7-rasm. SDI megafunksiyasining yaratiladigan fayllarini belgilash oynasi. 27 Bu oynada loyiha uchun kerak bo’ladigan fayllar avtomatik tarzda belgilangan bo’ladi. Agarda belgilanmagan bo’lsa loyihachi kerakli fayllarni belgilashi yoki belgilangan fayllarni o’chirib qo’yishi mumkin. Finishni bosamiz va belgilangan parametrlar bo’yicha loyihani yaratib olinadi. 2.8-rasm. SDI megafunksiyasi muvaffaqqiyatli yaratilgan oynasi. Loyiha muvaffaqqiyatli yaratilgandan so’ng SDI.vhd faylini ochamiz. Bu faylda VHDL tilida yozilgan MegaWizard Plug-In Manager tomonidan yaratilgan. Endi loyihani kompilyatsiya qilamiz. 2.9-rasm. SDI megafunksiyasi muvaffaqqiyatli kompilyatsiya qilingan oynasi. 28 Loyihani virtual holatda sinab ko’rish uchun Vector Waveform File ni yaratib uni loyihaga qo’shamiz. Buning uchun File->New->Vector Waveform File ni tanlaymiz. File yaratilgandan so’ng uni yaratilgan loyiha nomi bilan bir xil nom bilan saqlab olamiz. 2.10 – rasm. Loyihaga Vector Waveform File ni qo’shish. Endi bu qo’shilgan yangi faylni parametrlarini sozlaymiz. Birinchi navbatda Edit->End Time bo’limidan yakunlash vaqtini belgilab olamiz. Undan so’ng esa Edit->Grid Size ni belgilaymiz. Bu parameter bizga oynani qismlarga ajratish hajmini belgilash imkonini beradi. Keyin bu faylga loyihaning kiruvchi va chiquvchi o’zgaruvchilarini qo’shish uchun View->Utility Windows->Node Finder ni ishga tushiramiz va o’zgaruvchilarni belgilab Vector Waveform File ga qo’shamiz. Har bir o’zgaruvchi uchun alohida qiymatlarni belgilashni Edit->Value->Clock bo’limi orqali amalga oshiramiz. 29 2.11 – rasm. Vector Waveform File ni parametrlari belgilangan holda. Barcha o’zgaruvchilarga qiymatlarni belgilab bo’lingandan so’ng Assignments->Settings bo’limidan simulyatsiya qilinadigan fayl uchun Simulation Mode parametriga Functional ni Simulation inputga esa yaratilgan Vector Waveform File ni belgilanadi va Processing->Generate Functional Simulation Netlist bo’limi orqali simulyatsiya faylni generatsiya qilinadi. Agar simulyatsiya fayli muvaffaqqiyatli yaratilsa Processing->Start Simulation orqali simulyatsiya faylini ishga tushurib belgilangan qiymatlarga mos chiquvchi natijani olish mumkin. Simulyatsiya faylidagi loyihaning o’zgaruvhilarining qiymatlarini o’zgartirgan holda belgilangan qiymatlarga mos natijalarni bir necha marta olish mumkin. 2.12 – rasm. SDI Megafunksiyasini simulyatsiya natijasi oynasi. 30 Xulosa Bu indivudai loyiha maqsadi o’rnatilgan dasturiy ta’minotni ishlab chiqish fanida o’tilganlarni nazariy bilimlarni mustahkamlash edi., dastlab indivudai loyiha, o’rnatilgan qurilmalardan biri – altera firmasining Cyclon III oilasi qurilmalari, ularda ishlatiluvchi dasturiy tillar haqida ma’lumot berildi. Keyingi qismlarda ushbu qurilmalarning dasturiy ta’minotini ishlab chiqishda foydalaniluvchi Quartus II dasturiy muhiti haqida ma’lumot berildi. Bunda Quartus II dasturiy muhitidagi dasturiy tillar, unda loyiha yaratish, loyiha yaratilganda hosil bo’luvchi fayl va oynalar haqida ma’lumot berildi. Amaliy qismda dastlab Quartus II dasturiy muhitining imkoniyatlarini kengaytiruvchi MegaWizard Plug-In, undagi tayyor plaginlar va ushbu indivudai loyihaning asosini tashkil qiluvchi Interface plagini to’plami haqida so’z yuritildi. Amaliy qismning ikkinchi qismida esa Interface plaginlar to’plami imkoniyatini yaxshiroq tushuntirish maqsadida Quartus II dasturiy muhitida SDI megafunksiyalaridan qanday foydalanish kerakligi ko’rsatib o’tildi. Yangi loyiha yaratib uning natijasigacha bo’lgan jarayon qadamba-qadam simulyatsiya natijasi orqali tugatildi. 31 ko’rsatildi va Foydalanilgan adabiyotlar 1. Altera University Program. DE0 User Manual. Development and education board. 2. Altera. Cyclone III Device Family Overview. 3. Антонов А.П. Язык описания цифровых устройств. ALTERA HDL. Практический курс.-М.: ИП Радио Софт, 2002.- 224. 4. Стешенко В.Б. ПЛИС фирмы “ALTERA”: элементая база, система проектирования и языки описания аппаратуры.- М.: Издательский дом, ДОДЕКА – XXI ,- 2002.- 576 с. 5. Исследование цифровых устройств на основе (ПЛИС) в среде Quartus II: http://www.leso.sibsutis.ru/index.php?act=metod&target=metod_leso2_1 6. Компания «ГАММА»: ttp://www.icgamma.ru/linecard/altera/kits/quartus2 32 33