» การใช้งานโปรแกรม MAX+PLUSE II เบื้องต้น (3)

การใช้งานโปรแกรม MAX+PLUSE II เบื้องต้น (3)

การตรวจสอบและสังเคราะห์วงจร

6. ขั้นตอนนี้เป็นการตรวจสอบและสังเคราะห์วงจร (Compiler and Synthesis) เริ่มจากทำการระบุเบอร์ของ ชิพที่จะใช้จากเมนู Assign / Device ซึ่งจะมีไดอะล็อก Device ปรากฏขึ้นมาเพื่อให้เลือก Device ที่ต้องการ จากนั้นทำการเลือก Device Family เป็น MAX7000S และเลือก Device เป็น EPM7128SLC84-15 ซึ่ง ต้อง Uncheck ช่อง Show Only Fastest Speed Grades ก่อนเพื่อให้ไดอะล็อกแสดง Device ที่มีอยู่ ทั้งหมดขึ้นมาดังรูปที่ 4.13

รูปที่ 4.13 ระบุเบอร์ของชิพ FPGA

7. ทำการคอมไพล์วงจรที่ได้สร้างขึ้นจากเมนู MAX+PLUS II / Compiler หลังจากนั้นจะมีไดอะล็อก Compiler ปรากฏขึ้นมา ให้กดปุ่ม Start เพื่อเริ่มทำการคอมไพล์หลังจากการคอมไพล์เสร็จสิ้นลงก็จะมี หน้าต่างรายงานผลการคอมไพล์ error และ warning หากมีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นก็จะมีข้อความสีแดงบอก ว่า error พร้อมทั้งสาเหตุของข้อผิดพลาด

รูปที่ 4.14 การคอมไพล์

จำลองการทำงาน (Simulation)

8. จำลองการทำงานของวงจร (Simulation) โดยสร้างไฟล์ Waveform จากเมนู File / New / Waveform Editor file ซึ่งจะมีไดอะล็อกปรากฏขึ้นดังรูปที่ 4.15 โดยในขณะนี้ Wave Editor จะปรากฏขึ้นมาดังรูปที่ 4.16

รูปที่ 4.15 การเลือกสร้างไฟล์ Waveform

รูปที่ 4.16 Waveform Editor
ก่อนทำการ Simulate เราจะต้องกำหนดลักษณะของสัญญาณอินพุทให้แก่วงจรก่อน โดยการโหลดโหนด ต่างๆ เข้ามาโดยใช้เมนู Noad / Enter Nodes from SNF… ซึ่งจะมีไดอะล็อก Enter Nodes from SNF ปรากฏขึ้นมา ต่อไปให้คลิกที่ปุ่ม List เพื่อแสดงโหนดต่างๆ ที่อยู่ในวงจรขึ้นมา จากนั้นเลือกโหนดที่เป็น input และ output ทั้งหมดที่อยู่ใน Listbox ทางด้านซ้ายโดยการดับเบิ้ลคลิกทุกๆ รายการที่อยู่ในช่องนี้ คุณจะพบว่าในรายการต่างๆ จะเข้าไปอยู่ใน Listbox ทางด้านขวาหลังจากการดับเบิลคลิกดังรูปที่ 4.17

รูปที่ 4.17 การเลือกโหนดของ input กับ output

8. กำหนดเวลาสิ้นสุดการ Simulate (End Time) ให้กับโปรแกรมจากเมนู File / End Time… จากนั้น จะมีไดอะล็อก End Time ปรากฏขึ้นมา ให้ใส่ค่า End Time เท่ากับ 1.0 us ซึ่งจะเป็นการบอกให้โปรแกรม ทำการ Simulate ตั้งแต่ 0.0 us จนถึง 1.0 us ดังรูปที่ 4.18

รูปที่ 4.18 การกำหนดค่า End Time

9. กำหนดขนาดของกริดจากเมนู Option / Grid Size.. ซึ่งจะมีไดอะล็อก Grid Size ปรากฏขึ้นมา จากนั้นกำหนดให้กริดมีขนาดเท่ากับ 10.0 ns ดังรูปที่4.19

รูปที่ 4.19 การกำหนดขนาดของกริด

10. ทำการกำหนดรูปแบบสัญญาณให้กับ Node Input โดยการ คลิกที่ CLK_I ที่ Waveform Editor ให้มีแถบดำปรากฏขึ้นมาหลังจากนั้นทำการกำหนดรูปแบบสัญญาณให้มีลักษณะเป็นพัลซ์โดยใช้เมนู Edit / Overwrite / Clock โดยจะมีไดอะล็อก Overwrite Clock ปรากฏขึ้น ในช่อง Multiply By ให้ใส่ 2 แล้วกดที่ปุ่ม OK ซึ่งจะเป็นการกำหนดให้สัญญาณในช่วงลอจิก "1" และลอจิก "0" มีค่าเวลาเป็น 2 เท่าของ Grid Size

รูปที่ 4.20 การกำหนดสัญญาณ Clock

ในส่วนของ U/DN ให้กำหนดรูปแบบสัญญาณเช่นเดียวกับ CLK_I ส่วนในช่อง Multiply By ให้มีค่า เท่ากับ 50 หลังจากนั้นบันทึกไฟล์ Waveform ที่ได้สร้างขึ้น File / Save as กำหนดให้ชื่อไฟล์ที่จะบันทึกเป็น First.scf

11. จำลองการทำงานของวงจรจากเมนู MAX+PLUS II / Simulator ซึ่งจะมีหน้าต่าง Timing Simulation ปรากฏขึ้นดังรูปที่ 4.21 มาจากนั้นให้กดปุ่ม Start เพื่อทำการ Simulate วงจร และเมื่อ การคำนวณเสร็จสิ้นลงก็จะมีไดอะล็อกขึ้นมารายงานผลการ Simulate ว่ามี error หรือ warning หรือ ไม่ ส่วนผลของการ Simulate จะปรากฏที่ Waveform Editor ดังรูปที่ 4.22

รูปที่ 4.21 หน้าต่างของ Simulator

รูปที่ 4.22 ผลการ Simulate

12. จากผลการจำลองการทำงานสามารถนำมาวิเคราะห์ Timing เพื่อใช้สำหรับหาค่า Delay Time ระหว่างโหนดต่างๆ โดยใช้เมนู MAX+PLUS II / Timing Analyzer ซึ่งจะมีไดอะล็อก Timing Analyzer ปรากฏขึ้นมา จากนั้นทำการวิเคราะห์ค่าเวลาหน่วงจากเมนู Analysis / Delay Time ดังรูปที่ 4.23

รูปที่ 4.23 วิเคราะห์ค่าเวลาหน่วง

นอกจากนี้ยังสามารถวิเคราะห์คำนวณหาค่าความถี่สูงสุดที่วงจรสามารถทำงานได้ โดยการเลือกที่เมนู Analysis / Registered Performance ดังรูปที่ 4.24

รูปที่ 4.24 วิเคราะห์หาความถี่สูงสุดที่วงจรสามารถทำงานได้