Compte rendu de travaux pratiques en Électronique numérique - Architecture FPGA

Thèmes abordés

Mathématiques, architecture, architecture FPGA, physique, bloc logique, configuration, routage, disposition, transformation, compteur, horloge, interconnexion, détecteur d'appui, module

Résumé du document

Un FPGA est composé principalement des éléments suivants :
- Des Blocs Logiques Configurables qui sont généralement constitués d'un LUT (table de correspondance) et d'une bascule.
- Des blocs entrée/sortie qui permettent l'interaction entre les broches du composant FPGA et les blocs logiques.
- Des lignes d'interconnexions qui sont composées de segments métallisés.

Extraits

[...] Contrairement au "start compteur", qui utilise la fonction “rising(CLK)” comme signal d'horloge. La fréquence de rafraîchissement des afficheurs est définie par le nombre s'affichant sur l'afficheur par seconde. Quand on regarde l'afficheur à 7 segments pour comprendre son principe de fonctionnement, on constate que c'est par la réception d'une nouvelle valeur binaire représentée par "clock scale". [...]

[...] Dans l'entité, on peut déclarer les entités d'entrée et sortie, le nom du signal, son sens et son type et il est possible de sélectionner quel bloc entrée/sortie joue le rôle de l'entrée ou de la sortie, définie dans l'entité, à partir du fichier de contrainte. L'implémentation du circuit est divisée en quatre sous étapes : 1. la transformation : regrouper les composantes obtenues lors de la synthèse dans des blocs spécifiques du FPGA ; 2. [...]

[...] la disposition : choisir des endroits spécifiques sur le FPGA où disposer les blocs utilisés, et choisir les pattes du FPGA correspondant aux ports d'entrée et de sortie ; 3. le routage : établir des connexions électriques entre les blocs utilisés ; 4. la configuration : convertir toute cette information en un fichier pouvant être téléchargé sur le FPGA pour le programmer TP0 Module "Détecteur d'appui" ou "Filtre anti-rebonds" Le bouton poussoir permet d'implémenter de 1 la sortie q et, quand cette même sortie aura atteint son maximum, l'entrée upd passe de 1 à 0. [...]

[...] Nous trouvons aussi des matrices programmables réparties sur l'ensemble du circuit,parallèlement à ces lignes. Elles permettent de connecter les diverses lignes qui sont assurées par des transistors MOS. Le rôle de ces interconnexions est de relier avec un maximum d'efficacité les blocs logiques et les entrées/sorties. [...]

[...] Compte rendu de travaux pratiques en Électronique numérique - Architecture FPGA Compte-rendu des travaux pratiques en Électronique Numérique Enseignants : Fabrice WIOTTE Haniffe MOUHAMAD Mathieu MANCEAU Etudiant Jean GUN Sommaire 1 Architecture FPGA TP TP TP TP Architecture FPGA Un FPGA est composé principalement des éléments suivants : — Des Blocs Logiques Configurables qui sont généralement constitués d'un LUT (table de correspondance) et d'une bascule. La LUT permet d'implémenter des équations logiques ayant environ 4 à 6 entrées et une sortie. Il contient aussi un additionneur et une bascule D. [...]