Electronique Numérique

Rapport de Projet :
Simulation et test sur cible FPGA

2013/2014
Florent BOUCHERON

Introduction
Le but de ce projet est de se familiariser avec la conception de circuits numériques et des différentes étapes de simulation et de test sur une cible FPGA. Pour cela, nous développerons et simulerons le système à l’aide du logiciel ISE Xilinx et d’une carte Basys2 de Xilinx.
Ce projet se construira étape par étape, en partant de la réalisation d’un simple multiplexeur
2 vers 1 jusqu’à obtenir un chronomètre décimal, en passant par l’étude d’un afficheur 7 segments et d’un compteur à base de bascules T.

Partie 1 : Multiplexeur 2 vers 1
On se propose de réaliser un multiplexeur 2 vers 1 utilisant uniquement des fonctions combinatoires de base.

On réalise alors tout d’abord la table de vérité du circuit : x 0
0
0
0
1
1
1
1

y
0
0
1
1
0
0
1
1

s
0
1
0
1
0
1
0
1

A = s.y
0
0
0
1
0
0
0
1

B = s̅.x
0
0
0
0
1
0
1
0

m = A+B
0
0
0
1
1
0
1
1

On reproduit ensuite ce schéma à l’identique dans Xilinx, après avoir créé un nouveau projet et une première source de type schematic.

Une fois le schema validé, il convient de le simuler en utilisant l’outil Test Bench Waveform de Xilinx, permettant entre autres de configurer les états des différents bits d’entrée et d’observer le comportement des sorties du système simulé.

On observe bien ici que la sortie m prend la valeur de x si s est à 0, et la valeur de y si s est à 1.
On veut maintenant pouvoir observer le comportement du circuit en utilisant la carte Basys2. On assigne donc 1 LED pour la sortie m qui sera allumée pour m=1 et éteinte pour m=0. Il faut également assigner un switch pour les deux entrées x et y, et un bouton poussoir pour la sélection s.
L’assignation des ports E/S se fait grâce à l’outil PACE de Xilinx qui permet, pour chaque port, d’assigner une référence de la carte correspondant à la fonction