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Entwicklung und Aufbau eines Praktikumversuches zur EPLD-Programmierung mit VHDL

Entwicklung und Aufbau eines Praktikumversuches zur EPLD-Programmierung mit VHDL

Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit dem Entwurf und dem Aufbau einer Schaltung zum Test der Praktikumversuche "Tastaturscanner und Tastaturdecoder im Fach Programmierbare Logik mit Praktikum". Bei der vorliegenden Arbeit wurden das Entwicklungssystem Max+PLUS II der Firma Altera sowie das OrCAD Entwicklungssystem eingesetzt. Die Testschaltung besteht aus zwei Platinen die über eine 20-polige Flachbandleitung miteinander verbunden sind. Die Tastatur-Platine beinhaltet das abzufragende Tastenfeld, sowie eine Anzeigematrix. Die EPLD-Platine besteht aus zwei EPLD's und den nötigten Ein- und Ausgabeeinheiten. Das eine EPLD dient zur Aufnahme der im Praktikum erstellten Designs, das andere beinhaltet die Testfunktionen.

Übersicht: Die Arbeit gliederte sich im Wesentlichen in drei Phasen, die Entwurfs-, die Entwicklungs- und die Aufbau- & Testphase.

In der Entwurfsphase wurden zunächst die Rahmenbedingungen abgegrenzt. Als nächstes wurde dann ein Entwurf des Testmoduls mit den benötigten Ein- und Ausgangssignalen erstellt. Anschließend mussten die einzelnen Testmodi definiert werden. Da die Beschreibung der gesamten Testfunktionen in einer VHDL-Datei zu komplex ausfallen würde, wurde der Entwurf in mehrere Teilblöcke zerlegt.

In der Entwicklungsphase wurden dann zunächst die Teilblöcke und später das Gesamtdesign der Testfunktionen in VHDL programmiert und am Rechner simuliert. In einem weiteren Schritt wurde die Schaltungen sowie das Layout der beiden Platinen des Testmoduls am Rechner erstellt. Aus dem Ergebnis wurden dann die Platinen für einen Prototyp gefertigt.

In der Aufbau- & Testphase wurde dann zunächst der Prototyp bestückt. Anschließend wurden dann die Platinen einzeln auf einwandfreie elektrische Verbindungen und funktionsfähige Bauteile untersucht. Für den Test der EPLD-Platine wurden dazu kleine Testprogramme in die einzelnen EPLD geladen. Dann wurde das EPLD Testmodul mit dem erstellten Design geladen. In das EPLD Target wurden dann einzelne Lösungen der Praktikumsversuche geladen, die dann getestet wurden. Nach Abschluss aller Tests des Prototypen wurden dann die Platinen für die Serienfertigung in Auftrag gegeben. Den nächsten Arbeitsschritt bildete dann der Aufbau der Schaltung mit den Platinen aus der Serienfertigung. Auch dieser Aufbau wurde nochmals einer Testserie unterzogen um Fehler bei der Fertigung auszuschließen. Den Abschluss der Arbeiten bildete dann die Übergabe der Testschaltung an den "Nutzer".

Parallel zu den einzelnen Arbeitsschritten wurde immer die Dokumentation auf dem aktuellen Stand gehalten.

Erstellt von Olt Daniel Nahlen, Dezember 1999

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