mirror of
https://github.com/MPSU/APS.git
synced 2025-09-16 09:40:10 +00:00
68 lines
6.0 KiB
Markdown
68 lines
6.0 KiB
Markdown
# Проверка работы CYBERcobra на ПЛИС
|
||
|
||
После того, как вы проверили на моделировании дизайн, вам необходимо проверить его работу на прототипе в ПЛИС.
|
||
|
||
Инструкция по реализации прототипа описана [здесь](../../../Vivado%20Basics/How%20to%20program%20an%20fpga%20board.md).
|
||
|
||
На _рис. 1_ представлена схема прототипа в ПЛИС.
|
||
|
||
|
||
|
||
_Рисунок 1. Структурная схема модуля `nexys_CYBERcobra`._
|
||
|
||
Прототип позволяет потактово исполнять программу, прошитую в память инструкций. Также прототип отображает операцию исполняемую в данный момент.
|
||
|
||
> [!NOTE]
|
||
> Объект модуля `instr_mem` в модуле `CYBERcobra` **должен** называться `imem`. Т.е. строка создания сущности модуля должна выглядеть следующим образом: `instr_mem imem(...)`.
|
||
|
||
## Описание используемой периферии
|
||
|
||
- ### Переключатели.
|
||
|
||
Значение с переключателей `SW[15:0]` подаются напрямую на порт `sw_i` модуля дизайна.
|
||
|
||
- ### Кнопки
|
||
|
||
- `BTND` — при нажатии создает тактовый импульс, поступающий на порт тактирования `clk_i` модуля дизайна.
|
||
- `CPU_RESET` — соединен со входом `rst_i` модуля дизайна. Поскольку в модуле `CYBERcobra` используется синхронный сброс (то есть сигнал сброса учитывается только во время восходящего фронта тактового сигнала), то для сброса модуля `CYBERcobra` и вложенных в него модулей необходимо при зажатой кнопке сброса еще нажать кнопку тактирования.
|
||
|
||
- ### Светодиоды
|
||
|
||
Светодиоды `LED[15:0]` отображают младшие 16 бит значения, выставленного в данный момент на порте `out_o` модуля дизайна.
|
||
|
||
- ### Семисегментные индикаторы
|
||
|
||
Семисегментные индикаторы разбиты на 3 блока (см. _рис. 1_):
|
||
|
||
- `out` — отображают младшие 8 бит значения, выставленного в данный момент на порте `out_o` модуля дизайна, в виде шестнадцатеричного числа.
|
||
- `PC` — отображают в виде шестнадцатеричного числа младшие 8 бит программного счетчика, который подается на вход `addr_i` модуля памяти инструкций.
|
||
- `operation` — отображают [операцию](#операции-отображаемые-прототипом), исполняемую процессором на текущем такте.
|
||
|
||
## Операции, отображаемые прототипом
|
||
|
||
Соответствие типа инструкции отображаемой операции:
|
||
|
||
1. Вычислительные — соответствует опкодам вычислительных операций АЛУ.
|
||
1. Инструкция загрузки константы — `LI` (от **l**oad **i**mmediate).
|
||
1. Инструкция загрузки из внешних устройств — `IN` (от **in**put).
|
||
1. Безусловный переход — `JUMP`.
|
||
1. Инструкций условного перехода — соответствует опкодам операций сравнения АЛУ.
|
||
|
||
Во время исполнения вычислительных инструкций и инструкций условного перехода могут встретиться нелегальные операции (отображается как `ILL`, от **ill**egal). Операция считается нелегальной в следующих случаях:
|
||
|
||
- Если в поле инструкции, отвечающем за операция АЛУ, указана битовая последовательность, не входящая в диапазон допустимых значений.
|
||
- Если инструкция является вычислительной, но в поле инструкции, отвечающем за операция АЛУ, указана битовая последовательность, соответствующая операции, вычисляющей флаг. И обратный случай.
|
||
|
||
Инструкция `0 0 11 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx` отображается как `NOP` (от **n**o **op**eration).
|
||
|
||
Соответствие операции ее отображению на семисегментных индикаторах представлено на _рис. 2_:
|
||
|
||
|
||
|
||
_Рисунок 2. Соответствие операции ее отображению на семисегментных индикаторах._
|
||
|
||
|
||
## Демонстрационная программа
|
||
|
||
В качестве демонстрационной программы, предлагается использовать [example.mem](../example.mem). Описание ее работы можно прочитать в разделе [#финальный обзор](../README.md#финальный-обзор).
|