Для создания проекта любой модели Simulink для ПЛИС необходимо присутствие элемента System Generator (Рис. 1), который является связующим звеном между программными средами Simulink и Xilinx, а также позволяет генерировать проект

для Xilinx и работать с отладочными устройствами.

Добавляем в модель элемент System Generator, для чего необходимо открыть раздел библиотеки элементов Simulink (Xilinx Blockset -> Basik Elements) и разместить необходимый элемент в окне модели.

Рис. 1. библиотека элементов.

Также в модель нужно добавить остальные элементы для реализации проекта (Рис. 2).

Рис. 2. Элементы необходимые для проекта.

В связи с тем, что в составе стандартных библиотечных элементов Xilinx отсутствует элемент вычисления модуля числа (поэтому и была выбрана именно эта элементарная функция), для конфигурации этой части функции можно использовать элемент MCode. Для конфигурации элемента MCode, необходимо в папке содержащей файл модели

function y = abs_xil(x)

out_type = {xlUnsigned, 17, 14} %Формат выходных данных

%(с фиксированной точкой: xlUnsigned - без знака, xlSigned - со знаком)

  if x >= 0

    y = xfix(out_type, x);

  else

    y = xfix(out_type, -x);

  end

Далее в настройках элемента MCode (Рис. 3) необходимо нажать Brows, выбрать созданный М-Файл и нажать «ОК».

Рис. 3. Окно настроек блока MCode

После чего элемент MCode примет вид согласно Рис. 4.

Рис. 4. Вид элемента MCode после преобразования.

Измененный элемент MCode теперь выполняет функцию вычисления модуля числа,

М-Файл, используемый в данном блоке можно изменять и редактировать (например, формат выходных данных).

Теперь необходимо соединить все элементы модели указанным на Рис. 5 способом.

Рис. 5. Модель сумматора.

Для просмотра действия модели необходимо добавить входные данные и возможность просмотра результатов.

Настроим модель согласно Рис. 6.

Рис. 6. Модель сумматора с входными данными и блоком просмотра результата.

После запуска симуляции проекта, на экране осциллографа можно посмотреть входные сигналы, промежуточный и выходной результаты (Рис. 7).

Рис. 7. Два входных, промежуточный и выходной сигналы.

Во время построения модели использование стандартных библиотечных элементов Simulink совместно с библиотечными элементами Xilinx невозможно (при генерации проекта, элементом System Generator стандартные элементы игнорируются), стандартные библиотечные элементы Simulink используются в модели для симулирования внешних устройств. Для замены отсутствующих в библиотеке Xilinx элементов, реализующих необходимые для задачи моделирования функции, используются полностью конфигурируемые элементы Black Box, MCode, EDK Processor, имеющие различные возможности для реализации необходимых функций (Рис. 8).

Black Box, MCode, EDK Processor.

Gateway Out.

где MSB – номер вывода старшего бита, LSB – номер вывода младшего бита. То есть перечисляются номера контактов микросхемы ПЛИС, начиная со старшего бита в одинарных кавычках (контактные выводы называются по координатам их расположения, к примеру: ‘A11’, ‘D12’, что берется из даташита на конкретную ПЛИС).

Назначать контакты для выводов следует только в том случае, если их расположение критично для дальнейшей привязки в конкретном устройстве. Также преобразуют типы данных, используемых средой Simulink в тип данных, используемых в ПЛИС (с фиксированной точкой).

Также во всех библиотечных элементах Xilinx присутствует возможность жестко задать количество и вид используемых внутренних элементов ПЛИС (Рис. 11).

.

(элементы могут задаваться как в ручную, так и предварительно рассчитываться с помощью элемента Resource Estimator) (Рис. 12).

Resource Estimator.

Для генерации проекта Xilinx с помощью System Generator производим настройки генерации проекта (Рис. 13).

а) Установить опции компилятора, директорию в которую будет производиться запись сгенерированного проекта Xilinx (Target directory), язык в котором будет генерироваться проект ;

б) Установить тип используемой ПЛИС (поле – Part);

в) Установить параметры тактирующего сигнала: (FPGA clock period);

г) Установить период симуляции 1 (определяет количество шагов симуляции модели

за один цикл тактирующего сигнала).

System Generator.

1. Ссылка.