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SEm/labore/07 oszillo

Oszillo Peripheriebaustein
Einleitung
Dieses Labor zeigt die Schaffung eines APB-Peripheriebausteins in einem AMBA-Bus System. Er wird uns ermöglichen, eine Schaltung zu erstellen, welche eine Graphik auf einem Oszilloskop im X-Y Modus zeichnet.
Konfiguration
Die Schaltung basiert auf dem im den vorderen Laboren gesehenen AMBA Bussystem. Wir werden einen Peripheriebaustein erstellen um die Spline-Zeichnungsfunktion auszuführen.
Entwurf des Peripheriebausteins
Der Peripheriebaustein ist in 2 Teile geteilt: einen Block für die Kontrollregister und einen Block für die Funktionalität.
Adressierung
Registerblock
Der Peripheriebaustein wird durch die folgende Register gesteuert:
- Adresse 00, 16 Bits: Kontrollregister
- Adresse 01, 16 Bits: gibt die Periode zwischen der Berechnung von zwei benachbarten Punkten der Spline an
- Adresse 02, 16 Bits: Register zum Schreiben eines Punktes im X-Koordinatenspeicher (FIFO)
- Adresse 03, 16 Bits: Register zum Schreiben eines Punktes im Y-Koordinatenspeicher
Das Kontrollregister enthält folgende Elemente:
- Bit 0, run: Aktivierung der Berechnungsfunktion der zu zeichnenden Punkte
- Bit 1, newPattern: signalisiert das Laden einer neuen Sequenz von Koordinaten im Speicher
- Bit 2: linesSplines: auswählen zwischen geraden Linien oder Splines zwischen 2 aufeinanderfolgenden Punkten
- Bits 15 ... 8, size: Anzahl Punkte der Graphik im Koordinaten-Speicher
Das Kontrollregister wird als Schreib-Lese-Speicher erstellt, d.h. es ist möglich die geschriebene Werte zurückzulesen. Auf die Register zu den Koordinatenspeichern kann nur im Schreibmodus zugegriffen werden.
- Im normalen Modus, wenn updatePattern = '0' und die Enable-Steuerung der Speicher en = '1' ist, wird die Adresse bei jedem newPolynom-Puls inkrementiert. Dies bis die Adresse patternSize erreicht, dann wird Sie wieder auf null gezetzt.
- Beim Laden eines neuen Koodinatensatzes, wenn updatePattern auf '1' umschaltet, werden die Speicheradressen auf null gesetzt.
- Während dem Laden einer neuen Sequenz von Koordinaten (updatePattern = '1'), wird die Adresse nach jedem Schreiben in das dazugehörende Register inkrementiert. Das Schreiben in den Speichern wird ausgeführt, wenn en = '1' und write = '1'.
Der Registerblock steuert die Interpolationsschaltung, welche eine Kurve auf den Bildschirm des Oszilloskop zeichnet.
Interpolationsschaltung
Die Interpolationsschaltung ist dieselbe, die für das Zeichnen von Lissajous-Kurven auf dem Oszilloskop gebraucht wurde, aber mit anderen Werten für manche Generics. Somit sollte sie beim ersten Versuch funktionieren.
Auf dem Testboard gibt es einen Button für das Signal selSinCos. Mit diesem Signal wählt man zwischen zwei verschieden Steuerungen. Die erste benutzt die Steuerung vom Registerblock und zeichnet die darin gespeicherte Lissajous-Kurven. Die zweite benutzt eine Defaultsteuerung die einen Kreis zeichnet. Dies Anhand eines lokalen Sinus- sowie Kosinusgenerators.
Simulation
Erstellung des AMBA-Bus Systems
Der Peripheriebaustein wurde in den Block grBeamer gelegt, welcher das AMBA-Bussystem enthält.
Simulation
Test auf Platte
Der Bus testOut erlaubt es Testsignale auf die Stecker der Testplatte herauszuziehen.