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ISE DE XILINX William P. Chávez

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZA ARMADAS ‘ESPE’ Michelle A. Galarza Marco A. Guevara Diego F. Rodríguez Msc. Ing. Darwin Alulema VLSI (Very Large Scale Intergration) Departamento de Eléctrica y Electrónica

 Resumen—este trabajo presenta las características del software ISE de Xilinx, su proceso de instalación y ejemplos para mejor entendimiento del software.

Palabras clave— FPGA: File-Programmable gate array VHDL:Lenguaje de programacion

III.

DESCRIPCIÓN DEL ENTORNO Y CARACTERÍSTICAS

Este entorno de programación es similar a los entornos de programación como Visual Basic o C, posee ventanas para visualización de tareas específicas. 

I.

INTRODUCCION

El entorno de programación de ISE Xilinx es una herramienta que nos permite realizar un diseño completo en lógica programable, esta herramienta incluye el software necesario para realizar todas las etapas que se llevan a cabo en el diseño de un prototipo de un circuito digital. En este articulo se describirá las características de este entorno de programación, la instalación y la explicación de los componentes basicoa para poder empezar a utilizar esta herramienta. II.

Ventana de ficheros fuente Ficheros fuente del diseño y dependencias entre ellos. Elige el dispositivo donde se implementa el diseño  Ventana de procesos Muestra los procesos necesarios para la ejecución de cada etapa de diseño.  Ventanas de edición Permite modificar ficheros.  Ventanas de información Muestra mensajes de error, aviso o información de la ejecución de los programas de compilación, implementación, etc

ENTORNO DE DESARROLLO XILINX-ISE

ISE de Xilinx

La herramienta de desarrollo Xilinx ISE; desarrollada por la empresa Xilinx, es una herramienta que permite realizar un diseño completo basado en lógica programable Ésta herramienta incluye el software necesario para realizar todas las etapas que se llevan a cabo en el diseño de un prototipo de un circuito digital.

Disponible para Microsoft Windows y Linux

Consta de Xilinx PlanAhead que es una aplicación que ayuda a grabar en una tarjeta programable

consta de una barra de herramienta que será de gran ayuda para compilar el programa

Consta de un simulador llamado ISim

Ilustración 1 ISE de Xilinx

Ilustración 2 Características de ISE Xilinx

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IV. 

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PREREQUISITOS

Sistema operativo de 32 o 64 bits puede ser Windows o Linux. ISE Design Suite es una plataforma para programar en lenguaje vhdl, desarrollada por Xilinx, que es la mayor empresa en investigación y desarrollo de chips conocidos como field-programmable gate arrays (FPGAs). Xilinx PlanAhead es un programa que ayuda a grabar en una tarjeta FPGAs la aplicación creada en ISE Design Suite, de igual manera Xilinx PlanAhead es desarrollado por Xilinx.

V.

CONFIGURACION

El software puede ser descargado de la página oficial de Xilinx http://www.xilinx.com/ , aquí se encuntra las distintas versiones existentes de este software, después de un largo tiempo de descarga ya se procede a la instalación de la siguiente forma. Dentro de la carpeta descargada se da clic en xsetup

Ilustración 5 Pantallas de instalación

En la siguiente ventana se pone next y en la siguiente se indica la ubicación de la carpeta en la que se va a instalar el software de ISE.

Ilustración 3 Archivo para la instalacion

se acepta los términos y condiciones para poder continuar con la instalación.

Ilustración 6 Ubicación de instalación

Una vez que se termine la instalación, se crearan dos accesos directos los cuales nos permite entrar a la plataforma para empezar a realiza la programación en código vhdl.

Ilustración 4 Aceptacion de los terminos Ilustración 7 iconos del software

Se marca la opción ISE-webPACK y clic en next

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VI.

EJEMPLO ILUSTRATIVO

Se realizara un multiplexor para ilustrar el funcionamieto del software ISE de Xilinx. El entorno de desarrollo de ISE se muestra de la siguiente manera:

Ilustración 8 Entorno de programacion

Para empezar a realizar el ejemplo se crea un nuevo proyecto, se elige el nombre y la carpeta en la que se va a guardar:

Al terminar de crear el nuevo proyecto, es necesario crear una “ne source”.

Ilustración 11 new source

Se muestra una nueva ventana en la cual se coloca las entradas y salidas que necesitemos.

Ilustración 12 configuración de puertos Ilustración 9 creación de un nuevo proyecto

Se da clic en next y aparecerá una nueva ventana en la cual se coloca las característica de la tarjeta fpga que se va a usar.

Al finalizar la acción anterior se genera una parte del código en donde podemos seguir realizando

Ilustración 13 codigo del ejemplo

Ilustración 10 características de la FPGA

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Al compilar este código vhdl podemos verificar si no existe ningún error.

Ilustración 14 esquemático RTL

VII. 

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CONCLUCIONES

Se concluyó, que el éxito en el desarrollo de un diseño digital está basado primeramente en el uso del dispositivo correcto para la aplicación y en un buen diseño del hardware a través de un lenguaje descriptivo, verificación de funcionamiento y el uso de simuladores que nos ayudan a recortar los tiempos de desarrollo y pruebas. Se observó que algunas versiones del programa no se pueden instalar de manera satisfactoria en el sistema operativo Windows 8, un claro ejemplo es la versión 14.1 la cual no nos permitió grabar la tarjeta y nos causó problemas al utilizar la barra de herramientas. Se determinó que al realizar el ejemplo mencionado nos permite optimizar recursos de la misma manera el consumo de potencia disminuye a diferencia de circuitos digitales diseñados con compuertas lógicas. VIII.

RECOMENDACIONES

Cuand se va a diseñar un sistema digital necesitamos como primer paso antes de comenzar a escribir el código ya se en cualquier leguaje HDL es el de tener una idea clara de lo que queremos que nuestro diseño haga. Es importante definir claramente un diagrama de bloques, en el cual podamos incluir los módulos que formaran parte de nuestro circuito. Es recomendable verificar el funcionamiento de los módulos descritos, para esto se recomienda utilizar archivos de comprobación los cuales se pueden generar automáticamente definiendo señales lógicas o escribiendo el código en el mismo lenguaje HDL. Se debe revisar después del proceso de síntesis de los módulos el esquema generados para verificar que lo que hemos descrito en HDL sea lo que habíamos pretendido. Para esto ISE provee 2 opciones de visualización del esquema, el primero a nivel RTL el cual es genérico de acuerdo a las tecnologías utilizadas de acuerdo a los dispositivos y librerías que utiliza la herramienta de síntesis lógicas. Es muy importante tener en cuenta que cuando se trabaja con lenguaje descriptivo de hardware no estamos “programando” software en un procesador, lo que hacemos

es describir hardware el que luego será plasmado en un circuito ASIC sea cual fuere, así que los conceptos básicos digitales debemos manejarlos muy bien de tal forma de obtener mediante el código lo que realmente queremos.