使用TINA模擬和下載PIC電路至Intel FPGA板
Table of Contents
- 模擬和下載使用TINA的Pick和Intel FPGA板電路
- 介紹TINA電路仿真軟體
- 利用Pick的VHDL程式碼模擬顯示質數的電路
- 使用TINA在DE10 Lite FPGA板上下載電路配置檔案
- 為DE10 Lite FPGA板打開PIC16F84質數產生器
- 使用TINA示範如何使用VHDL碼進行仿真和合成電路
- 使用C程式碼實現PIC16F84質數產生器的功能
- 使用Microchip MPLAB IDE和XC8編譯器進行開發
- 將PIC程序轉換為VHDL碼並在TINA中進行模擬
- 使用Quartus Prime Lite和DE10 Lite FPGA板進行配置和下載
📁 模擬和下載使用TINA的Pick和Intel FPGA板電路
在這個教學影片中，我們將展示如何使用TINA來模擬和下載使用Pick和Intel FPGA板的電路。我們將以一個示例電路——使用PIC MCU的質數產生器電路作為範例來進行演示。首先，我們會展示如何在TINA中進行電路仿真和合成，然後將配置檔案下載到DE10 Lite FPGA板上。接下來，讓我們一步一步地進行操作。
🎛️ 模擬和合成質數產生器電路
在本節中，我們將使用VHDL編碼來模擬質數產生器電路。首先，打開TINA Examples FPGA文件夾中的"pic16f84_prime_number_generator_sim_de10_lite"電路。這個電路可以計算1到9999之間的質數並在4位7段顯示器上顯示出來。由於Pick的輸出線數有限，我們使用一個寄存器陣列來擴展其功能。該寄存器陣列在顯示寄存器的VHDL宏中實現。寄存器將由Pick芯片進行寫入，宏具有兩個輸入——單元和D。單元和D都是連接到MCU端口的VHDL標準邏輯向量。單元線連接到MCU端口RA，D線連接到端口RB。16進制向量是端口清單上的輸出。每個寄存器輸出都連接到相應的數位，將七段代碼傳送到顯示器。當單元輸入的一個線路低電平時，MCU斷言的七段代碼將被寫入到適當的輸出寄存器中。注意，要打開一個段，應將對應的引腳保持在高電平，因為我們的顯示器是共陰極型的。
這個電路中的Pick MCU模型是用VHDL編寫的，它是一個具有初始化的8位微控制器的功能模型。時鐘信號由外部10兆赫時鐘提供。現在讓我們來看看這個VHDL編碼。右擊Pick MCU，然後選擇"Enter Macro"。在rtl_pick實體中，我們實例化和連接了主要的組件。這些組件包括Pick Core、1K×14位的Flash_ROM和PIC16F_RAM寄存器。從第1941行開始，實例化語句將這些已聲明的組件連接到結構體中的信號，然後是輔助的VHDL代碼，以支持重置和I/O更新。
為了觀察數字節的變化，可以在TINA的視圖菜單下切換到"Show Digital Node States"選項。這將顯示節點的電平。不過，這樣做可能會使仿真變慢。
📥 在DE10 Lite FPGA板上下載電路配置檔案
現在，讓我們來介紹如何使用TINA將電路配置檔案下載到DE10 Lite FPGA板上。打開TINA Examples FPGA文件夾中的"pic16f84_prime_number_generator_de10_lite"電路。我們已將FPGA管腳連接到顯示器的段和Pick芯片的時鐘輸入管腳。顯示器的COM管腳可以不連接，因為數字體的公共陽極已經在板上硬連接了。
現在，讓我們在DE10 Lite FPGA板上測試我們的電路。首先，在計算機上與Quartus機器通過USB連接DE10 Lite。
一旦Quartus Prime完整編譯成功，點擊"Program Device"以開始配置FPGA。然後，點擊"Start"按鈕開始燒錄設備。你會看到進度條達到100%並顯示燒錄成功的消息。然後，你就可以看到顯示器上顯示的質數了。
💡 功能亮點
- 進行電路模擬和下載到FPGA板上的教學
- 使用TINA進行電路仿真和合成
- 使用VHDL編碼實現質數產生器電路
- 使用Microchip MPLAB IDE和XC8編譯器進行開發
- 使用Quartus Prime Lite和DE10 Lite FPGA板進行配置和下載
❓ 常見問題與解答
問：如何編寫VHDL代碼來模擬質數產生器電路？
答：首先，你需要了解VHDL語言的基本語法和結構。然後，根據電路設計需求，編寫相應的VHDL代碼。在這個例子中，我們使用VHDL編碼來實現質數產生器電路的功能。
問：如何將VHDL代碼轉換為可下載的FPGA配置檔案？
答：你需要使用相應的FPGA開發工具，如Quartus Prime，將VHDL代碼編譯和合成為FPGA配置檔案。然後，使用該工具將配置檔案下載到FPGA板上。
問：是否可以使用其他的FPGA板進行這個電路的模擬和下載？
答：是的，你可以根據你的需要使用其他的FPGA板進行這個電路的模擬和下載。只需要確保你使用的FPGA板與TINA和Quartus Prime等工具相容。
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