TINAを使用してIntel FPGAボードにPIC回路をシミュレーション・ダウンロードする
テーブルのコンテンツ：
- イントロダクション
- TINAを使用したピック回路のシミュレーションとダウンロード
- TINAの例からのピックMCUのプライムナンバー生成回路のデモ
- VHDLコードの解説
- TINAとMPLABの統合によるシミュレーション
- マイクロチップMPLAB IDEとXC8コンパイラの使用
- サンプル回路のテストとデータ表示
- Quartus Prime Liteプロジェクトの作成
- FPGAボードへのダウンロードと動作確認
- まとめと参考情報
イントロダクション
この記事では、Intel FPGAボードにピック回路をシミュレーションしてダウンロードする方法について説明します。TINAを使用して、ピックMCUを使用したプライムナンバーの生成回路をデモンストレーションします。VHDLコードの解説や、MPLAB IDEとXC8コンパイラの統合によるシミュレーションについても触れます。さらに、Quartus Prime Liteプロジェクトの作成やFPGAボードへのダウンロードについても詳しく説明します。最後に、まとめと参考情報を提供します。
TINAを使用したピック回路のシミュレーションとダウンロード
TINAは、アナログとデジタル回路の設計とシミュレーションのための包括的なソフトウェアツールです。TINAを使用すると、ピック回路のシミュレーションとダウンロードを簡単に行うことができます。
まず、TINAの例からピックMCUのプライムナンバー生成回路を開きます。この回路は、1から9999までの間のプライムナンバーを計算し、4桁の7セグメント表示に表示します。ピックの制御ライン数が制約されているため、表示のためにレジスタ配列を使用します。
次に、回路内の主要なコンポーネントをインスタンス化して接続します。ピックコア、1k×14ビットのフラッシュROM、およびPIC16F_RAMファイルレジスタをインスタンス化し、信号とアーキテクチャの信号に接続します。
フラッシュROMのエンティティであるPrime Number Generatorプログラムの詳細を見てみましょう。このROMはCで書かれたプログラムコードをVHDLコードに変換したものです。回路全体の仕組みやノードの状態を表示するために、シミュレーション時にデジタルノードの状態を表示するオプションもあります。
次に、MPLAB IDEとXC8コンパイラを使用して、プライムナンバーの生成回路を開発します。さらに、デジタルノードのトランジションを追跡するために、TINAのシミュレーションオプションを切り替えることもできます。
シミュレーションの結果を確認し、実際の環境で回路をテストするために、Terasic DE10 Lite FPGAボードを使用します。Quartus Prime Liteプロジェクトを作成し、FPGAボードに回路の設定をダウンロードします。設定が完了したら、実際のデバイスで回路が正常に動作しているかを確認します。
VHDLコードの解説
VHDLコードは、ピックMCUの機能モデルを表しています。このコードでは、8ビットのマイクロコントローラを初期化されたフラッシュプログラムメモリとともに機能させています。外部の10メガヘルツクロックを提供するために、クロック信号も含まれています。
この回路では、プライムナンバーの生成と表示を行うために、7セグメント表示デバイスを制御するためのピックのポートが使用されます。各デジットには、対応するセグメントコードが格納された出力レジスタがあります。適切なセグメントを表示するには、対応するピンが高レベルになるように設定する必要があります。
以上が、TINAを使用したピック回路のシミュレーションとダウンロードの基本的な手順です。詳細な手順や設定については、参考情報をご確認ください。
参考情報：
FAQ：
Q: TINAとは何ですか？
A: TINAは、アナログとデジタル回路の設計とシミュレーションのためのソフトウェアツールです。TINAを使用すると、様々な回路の機能をテストし、FPGAボードに回路をダウンロードすることができます。
Q: ピック回路のシミュレーションとダウンロードの手順はどのようになりますか？
A: TINAを使用して、ピック回路をシミュレーションするには、まずTINAの例から回路を選択し、適切な設定を行います。次に、VHDLコードを詳しく解説し、MPLAB IDEとXC8コンパイラを使用して回路を開発します。最後に、Quartus Prime Liteプロジェクトを作成し、FPGAボードに回路をダウンロードします。
Q: ピックMCUのVHDLコードはどのように機能しますか？
A: ピックMCUのVHDLコードは、8ビットのマイクロコントローラを表しています。これにより、プライムナンバーの生成と表示が可能になります。VHDLコードの詳細な解説や、各コンポーネントの役割については、この記事を参考にしてください。
Q: Quartus Prime Liteプロジェクトはどのように作成しますか？
A: Quartus Prime Liteプロジェクトを作成するには、Quartusを起動し、新しいプロジェクトウィザードを使用します。プロジェクト名と作業ディレクトリを設定し、ソースファイルとしてVHDLファイルを追加します。さらに、使用するFPGAデバイスを選択し、必要な設定を行います。
Q: FPGAボードへの回路のダウンロードと動作確認の手順はどのようになりますか？
A: Quartus Primeでプロジェクトを動作可能な形式にコンパイルした後、FPGAボードとQuartusマシンをUSBで接続します。デバイスのプログラミングを開始し、ダウンロードが完了したら回路をテストします。ディスプレイに正常にプライムナンバーが表示されることを確認してください。
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