Manual de VHDL en CPLD










Introducción a la programación en CPLD



Aarón Ulises Ocampo Díaz
Xibalbabe@live.com.mx







































I. Introducción

El CPLD que se usara usa el lenguaje VHDL, El cual es un lenguaje de descripción de circuitos electrónicos digitales , VHDL es una combinación de VHSIC y HDL, esto nos indica que VHDLnos permite acelerar el proceso del diseño .
VHDL es un lenguaje de descripción de hardware, por lo tanto VHDL no es un lenguaje de programación, así mismo no debemos pensar en el como tal, Se deberá:
-Pensar en puertas y biestables, no en variables ni funciones.
-Evitar bucles combinacionales y relojes condicionales.
-Saber diferenciar entre la parte combinacional y la parte secuencial.VHDL permite tanto una descripción de la estructura del circuito, como la especificación de la funcionalidad del mismo, utilizando formas similares al lenguaje de programación.
Uno de los puntos fuertes del lenguaje de descripción de HW es que es capaz de simular perfectamente el comportamiento lógico de un circuito. Los circuitos descritos en VHDL pueden ser simulados, utilizandoherramientas de simulación que reproducen el funcionamiento descrito en el circuito. Existe un estándar aprobado por el IEEE, en el cual se explican todas las expresiones propias de VHDL.1




















II. Primeros pasos en Ise Web Pack

Es necesario una configuración inicial del CPLD. Esto se hace al momento de crear un nuevo proyecto, en: File-> New Proyect. Nos mostraráuna ventana parecida a :


En esta ventana solo damos un nombre al proyecto, y colocamos la ubicación en la que la guardaremos, Dejaremos por defecto HDL.
A continuación viene la ventana que nos pedirá la configuración de la tarjeta a programar. Es muy importante aclarar que debemos configurar bien esta parte, o nuestro programa no funcionara correctamente sobre el CPLD.


Para nuestroejemplo y la placa que estamos utilizando, solo se modificaran 4 parámetros, Familia, Dispositivo, Paquete y velocidad.

En familia(Family) usaremos CoolRunner2 CPLDs, en el dispositivo(Device) estamos usando la XC2C256, con la paquetería(package) TQ144, a una velocidad(Speed) de -72. Con estas especificaciones solo nos mostrará una ventana diciendo la configuración que escogimos.

Parapoder empezar a programar, en la parte izquierda esta la opción New Source, nos Mostrará un ventana así:

Usaremos la opción VHDL Module, en esta opción nos pide un nombre para poder continuar.
En la siguiente ventana nos pide el nombre de la entidad que usaremos y la arquitectura, además de poder agregar variables de entrada, salida, o entada y salida, y poder configurar cada uno de elloscomo vector.

Se puede asignar variables de entrada usando una separación por coma (,), y bus de datos:

Configurado esto nos arroja una ventana con las especificaciones que hemos dado.

Con esto tenemos nuestra estructura base para poder diseñar lo que queramos, pero antes de eso se dará una breve explicación de el esquema que usaremos.III. Elementos básicos del VHDL

En el caso de VHDL por un lado se describirá el aspecto exterior del circuito: entradas y salidas; y por otro la forma de relacionar las entradas con las salidas. El aspecto
exterior, cuántos puertos de entrada y salida tenemos, es lo que denominaremos Entidad(entity). Y la descripción del comportamiento del circuito Arquitectura( architecture), todaarquitectura(architecture) tiene que estar asociada a una entidad(entity).
Aunque no es estrictamente necesario, podemos definir también las bibliotecas y paquetes que vamos a utilizar, lo que nos indicará que tipos de puertos y operadores podemos utilizar. Siempre ha de aparecer la declaracion de las bibliotecas y paquetes antes de la definición de la entidad(entity).

library IEEE;
use...