MICROPROCESSEURS IMPLANTATION DANS UNE EPLD ALTERA

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Eliane Lamothe
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1 MICROPROCESSEURS IMPLANTATION DANS UNE EPLD ALTERA Exemple de programme Numérotation téléphonique par impulsions Objet : validation d'une fonction logicielle de numérotation décimale Appel NUMERO NUMDEC LIGNE ACQ_NUM Il s'agit en fait d'un sous-programme qui déclenche la numérotation peu de temps après son appel. NUMERO : tableau de 10 chiffres correspondant au numéro à composer ACQ_NUM : variable accessible aux autres programmes indiquant la fin de la numérotation LIGNE : signal logique de prise de ligne ("0" : ligne ouverte, "1" : ligne fermée) La chronologie typique du signal LIGNE est la suivante (NUMERO = 3 - ) : LIGNE 33mS t 66mS 933mS Appel du sous-programme Le signal LIGNE est à "1" à l'appel du sous-programme et reste à "1" à la fin de la numérotation. Les durées représentées doivent être respectées avec les tolérances suivantes : Ouverture de ligne : 66mS 7mS Fermeture de ligne : 33mS 4mS Délai inter-chiffres : 933mS 10mS Le sous-programme NUMDEC active un programme d'interruption qui se charge de la numérotation effective. Le programme d'interruption affecte l'état de LIGNE et affecte un astable programmable pour produire la prochaine interruption au bon moment. Cela se répète jusqu'à la dernière impulsion du dernier chiffre. L'utilisation de l'interruption déclenchée par cet astable libére l'uc pour d'autres taches et évite son exploitation exclusive pendant la durée de composition du numéro. En effet, celle-ci peut atteindre 10x(10x0,1+1)=111s si on compose 10 fois le chiffre 0! CREMMEL Marcel Page 1/5 10/06/06

2 Astable programmable : Il s'agit d'une structure matérielle que l'on trouve fréquemment dans les microcontroleurs sous le nom de RTI (Real Time Interrupt). Son fonctionnement est autonome mais la période est programmable par le logiciel. Schéma logique L'équivalent AHDL est beaucoup plus simple : Description AHDL SUBDESIGN RTI ( D[7..0] : INPUT; WR_RTI : INPUT; CLK : INPUT; INT : OUTPUT; ) VARIABLE DIVI[15..0] : DFFE; Q[7..0] : DFFE; R[7..0] : DFFE; BEGIN DIVI[].CLK=CLK; DIVI[].ENA=EN; IF WE THEN DIVI[].D=24999; ELSE IF DIVI[].Q==0 THEN DIVI[].D=24999; ELSE DIVI[].D=DIVI[].Q-1; R[].CLK=CLK; R[].D=D[]; R[].ENA=WE AND EN; Q[].CLK=CLK; Q[].ENA=EN AND (WE OR DIVI[].Q==0); IF WE THEN Q[].D=D[]; ELSE IF Q[]==0 THEN Q[].D=R[].Q; ELSE Q[].D=Q[].Q-1; INT=Q[]==0 AND DIVI[15..2].Q==0; END; Fonctionnement Le décompteur synchrone 8 bits est décrémenté toutes les périodes d'horloge CLK, soit toutes les 4mS si CLK est à 6,25MHz. Le registre 8 bits est affecté par une instruction de type "STA" qui active le signal WR_RTI avec la valeur N. Au moment de cette écriture et à chaque fois que le décompteur 8 bits atteint l'état 0, celui-ci est repositionné à N. Ainsi, le délai entre l'écriture WR_RTI et la première activation de INT et la période de INT vaut : Nx4mS La durée à l'état "1" de INT est de 4 périodes CLK, pour s'assurer de sa prise en compte par l'uc. En effet, celle-ci ne réagit à l'entrée INT que durant les phases S1 de la machine d'état du séquenceur. Lycée Couffignal Page 2/5 CREMMEL Marcel - 10/06/06

3 Conditions : Etude collective du symbole "CPU_8bits" réalisée Poste informatique équipé du logiciel Maxplus II version 9.23 ou supérieure. On fournit tous les fichiers nécessaires, notamment le schéma "Tst_CPU_8bits.gdf" utilisant le symbole "CPU_8bits.sym" Lycée Couffignal Page 3/5 CREMMEL Marcel - 10/06/06

4 PROGRAMME DE NUMEROTATION DECIMALE Adr Code opé Etiquette Instructions Commentaires 00 H 16 H 04 H RESET JMP DEBUT Saut au programme principal 02 H 16 H 35 H INTER JMP RTI_INT Saut au programme de traitement de l'interruption 04 H 23 H 82 H DEBUT CLR ACQ_NUM Raz indicateur de fin de numérotation 06 H 01 H 80 H LDA IO Etat actuel de IO (LIGNE dans A0) 08 H 0B H 01 H ORA #01 H Forcer sortie A0 à "1" 0A H 02 H 80 H STA IO Forcer sortie LIGNE à "1" sans modifier les autres sorties 0C H 01 H 80 H W_BP LDA IO Lecture état BP dans bit A7 = bit de signe 0E H 1A H 0C H JPL W_BP Attendre action sur BP 10 H 1D H 22 H JSR NUM_DEC Sous-programme de lancement de la numérotation 12 H 01 H 82 H W_END_N LDA ACQ_NUM Etat actuel de la numérotation 14 H 1A H 12 H JPL W_END_N Si (ACQ_NUM) < 0 : numérotation terminée 16 H 16 H 04 H JMP DEBUT Numérotation terminée : on reprend (c'est un programme de test!) 18 H 00 H NUMERO FCB 0 Numéro de 10 chiffres à composer 19 H 03 H FCB 3 La directive FCB n'est pas une instruction. Elle indique simplement 1A H 08 H FCB 8 que l'on place la valeur indiquée à l'adresse courante de la mémoire 1B H 08 H FCB 8 programme 1C H 04 H FCB 4 1D H 00 H FCB 0 1 E H 05 H FCB 5 1F H 02 H FCB 2 20 H 05 H FCB 5 21 H 02 H DER_NUM FCB 2 NB_CHI EQU 10 La directive EQU donne une valeur à l'identificateur NB_CHI 22 H 00 H 18 H NUM_DEC LDA #NUMERO Adresse du premier chiffre à composer 24 H 02 H 83 H STA ADR_CHI placée dans la variable indiquant le chiffre actuellement composé 26 H 2B H TAX 27 H 2A H LDA 0,X Premier chiffre à composer 28 H 18 H 2C H JNE SET_CPT 2A H 00 H 0A H LDA #10 Chiffre 0 remplacé par 10 2C H 04 H SET_CPT DECA A cause de la manière de détecter la dernière impulsion d'un chiffre 2D H 02 H 84 H STA CPT_IMP Placé dans le décompteur d'impulsions 2F H 00 H 01 H LDA #1 31 H 02 H 81 H STA RTI Pour déclencher rapidement la 1 interruption 33 H 21 H SEI Validation interruption INT 34 H 1E H RTS 35 H 01 H 80 H RTI_INT LDA IO Lecture état de la sortie LIGNE dans A0 37 H 11 H LSR Dans C de CCR 38 H 1C H 43 H JCC LINE_ON Test état de la prise de ligne actuelle 3A H 10 H LINE_OFF LSL Etat actuel de la sortie IO avec A0="0" 3B H 02 H 80 H STA IO Si état actuel LIGNE = "1" alors affectation LIGNE = "0" 3D H 00 H 10 H LDA #16 Prochaine interruption dans 16x4=64mS 3F H 02 H 81 H STA RTI -> Ouverture de la ligne pendant 64mS 41 H 16 H 6F H JMP END_INT 43 H 10 H LINE_ON LSL Etat actuel de la sortie IO avec A0="0" 44 H 0B H 01 H ORA #01 H A0="1" 46 H 02 H 80 H STA IO Si état actuel LIGNE = "0" alors affectation LIGNE = "1" 48 H 24 H 84 H DEC CPT_IMP Décomptage des impulsions 4A H 19 H 52 H JMI DEL_933 Fin de composition du chiffre actuel? 4C H 00 H 08 H LDA #8 4E H 02 H 81 H STA RTI Non : fermeture ligne pendant 4x8=32mS 50 H 16 H 6F H JMP END_INT 52 H 00 H E9 H DEL_933 LDA #233 Oui : fermeture ligne pendant 4x233=932mS = délai inter-chiffres 54 H 02 H 81 H STA RTI Affectation de la temporisation d'interruption Lycée Couffignal Page 4/5 CREMMEL Marcel - 10/06/06

5 Adr Code opé Etiquette Instructions Commentaires 56 H 01 H 83 H LDA ADR_CHI Chiffre composé 58 H 12 H 21 H CMP #DER_CHI Dernier chiffre composé? 5A H 17 H 6A H JEQ FIN_NUM Oui -> Fin de numérotation 5C H 25 H 83 H INC ADR_CHI Pour pointer le chiffre suivant 5E H 27 H 83 H LDX ADR_CHI X pointe le chiffre suivant à composer 60 H 2A H LDA 0,X Nouveau chiffre à composer 61 H 18 H 65 H JNE NEW_CPT 63 H 00 H 0A H LDA #10 Chiffre 0 remplacé par H 04 H NEW_CPT DECA A cause de la manière de détecter la dernière impulsion d'un chiffre 66 H 02 H 84 H STA CPT_IMP Affectation du décompteur d'impulsions 68 H 16 H 6F H JMP END_INT 6A H 00 H FF H FIN_NUM LDA #FF H 6C H 02 H 82 H STA ACQ_NUM Indicateur de fin de numérotation 6E H 22 H CLI Masquer les interruptions 6F H 20 H END_INT RTI Acquitement d'interruption et retour Lycée Couffignal Page 5/5 CREMMEL Marcel - 10/06/06

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