Đang tải... (xem toàn văn)
slide huong dan sử sung cơ bản về fpga phục vu cho việc lập trình trên matlab là tài liệu hay cho các bạn sinh viên dang có y timg hiểu về dong chip nàyslide huong dan sử sung cơ bản về fpga phục vu cho việc lập trình trên matlab là tài liệu hay cho các bạn sinh viên dang có y timg hiểu về dong chip nàyslide huong dan sử sung cơ bản về fpga phục vu cho việc lập trình trên matlab là tài liệu hay cho các bạn sinh viên dang có y timg hiểu về dong chip nàycác bạn cso thể dow ve có j cần hoi thêm thi cứ liên hệ với minh để biet thêmslide huong dan sử sung cơ bản về fpga phục vu cho việc lập trình trên matlab là tài liệu hay cho các bạn sinh viên dang có y timg hiểu về dong chip này
FPGA in Power Electronics www.trungtamtinhoc.edu.vn FPGA Phần 1: Giới thiệu chung FPGA Tổng quan FPGA Kit phát triển Spartan Các công cụ lập trình 3.1 Toolbox System Generation Matlab 3.2 Phần mềm ISE Project Navigator Phần 2: Tạo khối thường dùng Toolbox XSG Khối phát xung Khối tạo sine Khối tạo xung triangle Chèn code vhdl vào file mô Khối tạo thời gian Deadtime Phần : Ứng dụng điều khiển biến đổi DC/AC/AC www.trungtamtinhoc.edu.vn FPGA Phần Giới thiệu chung FPGA 1 Tổng quan FPGA 2 Kit phát triển Spartan 3 Các công cụ lập trình 3.1 Toolbox System Generation Matlab 3.2 Phần mềm ISE Project Navigator www.trungtamtinhoc.edu.vn Tổng quan FPGA -FPGA gì? • FPGA (Field Programmable Gate Aray) mạch tích hợp sử dụng cấu trúc mảng phần tử logic www.trungtamtinhoc.edu.vn Tổng quan FPGA • FPGA thiết kế Ross Freeman, người sáng lập công ty Xilinx vào năm 1984 • FPGA có khả chứa tới từ 100.000 đến hàng vài tỷ cổng logic, so với kiến trúc trước CPLD, chứa từ 10.000 đến 100.000 cổng logic www.trungtamtinhoc.edu.vn Tổng quan FPGA -Ứng dụng FPGA • Ứng dụng FPGA bao gồm: xử lý tín hiệu số DSP, hệ thống hàng không, vũ trụ, quốc phòng, phân tích nhận dạng ảnh, tiếng nói • Do tính linh động cao trình thiết kế cho phép FPGA giải lớp toán phức tạp www.trungtamtinhoc.edu.vn Tổng quan FPGA -Ưu FPGA • Khả tái cấu trúc cực mạnh • Tại phải dùng FPGA nắm tay MCU/CPU? + MCU/CPU cần hardware khác bên cạnh ứng dụng chuyên dụng + Thiết kế MCU mình? www.trungtamtinhoc.edu.vn Kit phát triển Spartan • Kit Xilinx FPGA Spartan XC6SLX16 www.trungtamtinhoc.edu.vn Kit phát triển Spartan - Chip FPGA Spartan www.trungtamtinhoc.edu.vn Bank Phân vùng chức VGA, USB2.0, PMOD, UART SD Card, Camera, Ethernet IO ， QSPI, FLASH,LED,KEY DDR3, reset Kit phát triển Spartan -Cổng JTAG Có cách nạp chương trình qua cổng JTAG: • Nạp tập tin bit • Nạp tập tin mcs www.trungtamtinhoc.edu.vn Tạo sóng sine -Tham số khối Rom + Depth: Depth = 2^ (number of bits) Number of bits khối counter = 12 nên Depth = 2^12 = 4096 + Initial value vector: sin(pi*( -X:X-1)/X) với X = Count_value/2 = 400/2 = 200 www.trungtamtinhoc.edu.vn Tạo sóng sine +Thẻ Output để Fix point: Signed (2’s comp) để xuất sóng sin nửa âm dương www.trungtamtinhoc.edu.vn Tạo xung triangle -Sơ đồ khối Sử dụng khối Counter Up, Counter Down để tạo tín hiệu xung sườn lên sườn xuống Khối Counter tạo xung đơn (tần số tần số xung cưa cần tạo) đưa vào chân select khối Mux để chọn tín hiệu d0 d1, ghép lại thành xung cưa www.trungtamtinhoc.edu.vn Tạo xung triangle - Tham số khối Count Up Count Down www.trungtamtinhoc.edu.vn Tạo xung triangle -Tham số khối Counter định chu kì xung cưa Ttriangle = (1+1)*5000*2e-8 = 2e-4 (s) f triangle = KHz www.trungtamtinhoc.edu.vn Chèn Code khối BlackBox - Sử dụng khối BlackBox để chèn code VHDL vào chương trình mô Matlab yêu cầu chọn file VHDL cần chèn www.trungtamtinhoc.edu.vn Chèn Code khối BlackBox + File code VHDL phải đặt thư mục với file mô simulink + File code VHDL không trùng tên với file mô simulink + Chế độ Simulation mode khối BlackBox phải chọn ISE Simulator www.trungtamtinhoc.edu.vn Tạo Deadtime -Sơ đồ khối Xung tạo trễ khối delay, sau and xung tạo trễ xung ban đầu với Làm tương tự với xung đảo, ta khoảng thời gian deadtime www.trungtamtinhoc.edu.vn Tạo Deadtime Nguyên lý: www.trungtamtinhoc.edu.vn FPGA Phần Ứng dụng điều khiển biến đổi DC/AC/AC có khâu cách ly trung gian tần số cao www.trungtamtinhoc.edu.vn FPGA - Sơ đồ điều khiển pha www.trungtamtinhoc.edu.vn FPGA - Thực dịch pha www.trungtamtinhoc.edu.vn FPGA - Kết mô www.trungtamtinhoc.edu.vn FPGA www.trungtamtinhoc.edu.vn www.trungtamtinhoc.edu.vn [...]... hoàn chỉnh Sau đó tiến hành chỉnh sửa và nạp code sử dụng phần mềm Project Navigator www.trungtamtinhoc.edu.vn 3.2 Project Navigator 2 Phần mềm ISE Project Navigator -Là công cụ lập trình và nạp chương trình cho kit FPGA www.trungtamtinhoc.edu.vn 3.2 Project Navigator • Giao diện phần mềm www.trungtamtinhoc.edu.vn 3.2 Project Navigator • Giao diện cấu hình chân cho chip FPGA www.trungtamtinhoc.edu.vn... Matlab phiên bản R2010 • Chú ý: Không khởi động trực tiếp Matlab để sử dụng toolbox này Phải khởi động từ shortcut System Generator hoặc Start/All Program/Xilinx ISE Design Suit 13.4/System Generator/System Generator.exe www.trungtamtinhoc.edu.vn 3.1 System Generation for DSP - Các chức năng chính của Toolbox • Chức năng mô phỏng chương trình FPGA • Chức năng kết nối và mô phỏng trực tiếp kit phát triển... bộ đếm counter Tín hiệu thứ hai là một hằng số www.trungtamtinhoc.edu.vn 3.1 System Generation for DSP - Sơ đồ mô phỏng www.trungtamtinhoc.edu.vn 3.1 System Generation for DSP - Khối tạo xung răng cưa sử dụng bộ đếm counter www.trungtamtinhoc.edu.vn 3.1 System Generation for DSP - Xung răng cưa thu được: www.trungtamtinhoc.edu.vn 3.1 System Generation for DSP - Sóng mang được so sánh với giá trị duty... và EEPROM • DDR3 DRAM loại MT41J64M16LA-187E, công suất: 128MByte • EEPROM 24LC04 , công suất: 4Kbit www.trungtamtinhoc.edu.vn 2 Kit phát triển Spartan 6 -Cổng vào/ra • 6 chân cấp nguồn ra, 34 chân dữ liệu www.trungtamtinhoc.edu.vn 2 Kit phát triển Spartan 6 -1 số cổng và thành phần khác • Thạch anh 50M • Cổng USB 2.0, UART www.trungtamtinhoc.edu.vn 2 Kit phát triển Spartan 6 • Cổng VGA, khe cắm SD