跟李凡老师学FPGA之D03：使用tcl脚本（数码管）、二进制转BCD（20160425课堂笔记）

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        因为分频呢，希望是很准确的分频，就是我们这个模块是单一的模块，它的功能是单一的。
        它就是10k周，10k周就是它的功能，就是它的性能指标。
        它就是在10k周的时钟驱动之下，达到这样的功能，就是把24根线的16进制转成led的driver的信号，就是七段码以及选择信号。
        它就是完成这个功能，所以说它需要的必要的条件，就是实现这个信号，就是实现这个信号这个准确的数值。
        那么我们应该用准确的方式来得到10k周的信号。
        电路实现的时候，可能有很多种方式，得到10k周的信号。
        10k周的信号，可能这个模块要用，其它的模块也要使用，使得电路的化简、电路的结构变得容易。
        这是第一个理由。
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        第二个理由呢，就是IP，就是我们所说的intellectual property，电路可重用的代码，这是跟EDA的特征是相关联的。
        EDA它是一个电路嘛，它描述的是一个电路，不能够像软件一样。
        软件当然也讲代码的重用，简单的代码甚至可以直接写一遍，可是这是一段电路。
        电路需要一些验证、一些建模的必要性，或者说它的面积、速度的一些优势。
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        这个时候应该尽量地用已经被证明了的、有面积速度优势的电路模型。
        这就是固定的这段代码。
        也就是说，这个模块，我们现在写的driver这个模块，你做分频是多此一举，因为你做了不需要做的事情。
        Driver就是driver，目的、功能就是二进制、十六进制转成七段码，你不要做其它事。
        分频谁做，这是单独的一个功能，单独的一个电路模块来实现。
        这样的话呢，每个电路模块实现具体的任务明确的情况下，就容易做到速度面积优化。
        下板应该是很成功的。
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        下面呢，没有做完的这些同学，下午做练习的时候，可以跟着我做一遍，就是我们说所谓follow me的一个过程。
        就是我会一步一步的来做，打完了一页以后我会等着你。
        然后呢，设计的过程中，如果有不理解的，我一定会给你解答，你理解了，我们就往后面走，我们争取这个led driver所有的同学都能做出来。
        之后呢，我来说一下这个开发板怎么用。
        就是国内也有一些做法，我是一直在企业里面来做，所以说我对我们的同行，我们国内的工程师，他们的优点，好处在什么地方，以及他们的缺点，不足之处在什么地方。
        我还是有一些体会的。

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        而且我也在外企工作过，而且我们完全没有跟境外的项目合作过，我们也只知道自己是怎么做的。
        所以说呢，我呢还是有一定的资格来说这句话，就是我们的中国工程师应该怎么做。
        我一直在中国企业做，我也跟外企合作过，我现在也在研究国外的EDA的方案，这些前沿的它们的工具理论方法。
        所以说我就注意到，我们的中国工程师要赶上国际水平，应该怎么做？
        应该对齐国际标准，其中就有一点，就是开发板的使用问题。
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        现在呢，我们就来尝试一个开发板的使用过程。
        那么昨天我们就用到了一个tcl的脚本。
        我说过，全世界的EDA的厂商所提供的开发板，都是这么使用的，唯独我们中国的工程师，中国的教案里面直接用下板的编程的布局来分配管脚。
        我一直在说这件事情，为什么我们的体育欣欣向荣呢？
        为什么我们在奥运会的赛场上总是有那么多的金牌呢？
        为什么我们的科学技术到今天为止，跟世界水平还有那么大的差距呢？
        就是训练水平国际化，奥运，体育嘛，它的训练一定是国际化的，国际上怎么训练，我们就怎么训练，国际上怎么裁判，我们就怎么裁判，统一的标准。
        但是我们的中国的工程技术界不一定是这样的，别的行业我不知道，电子行业确实如此。
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        我们企业的工程师，大多他不向国际标准瞄准。
        就是横向的来看，世界最前沿，当今世界做得最好的方法，最好的工具是怎么做？
        而是瞄准我这个企业，就是坐在我桌子边上的那个工程师他是怎么做的，他怎么做，我怎么做。
        这样的话，就容易形成井底之蛙的效应。
        好，我们现在就来说说我们的开发板。
        来看看至芯用国际标准的tcl该怎么做？
        我说过，无论是Xilinx的板子，还是Altera的板子，最著名是DE2的板子，他们该怎么做？
        这个呢，同学们可以跟着我一起做。
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        准备一个文件夹，测试一下我们我们板子的使用的方法。
        测试一下如何使用tcl脚本。这是我们的工程文件夹test_tcl。
        然后呢我们就把工程文件夹所有的文件，都位于工程文件夹的根目录下面。
        然后我把开发板的资源调过来。复制到根目录下面，这是我们开发板的tcl资源。
  

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        这是做了verilog的配置的。然后启动quartus。
        我这个做得并不快，同学有可能跟得上，跟着我一起做。
        并且把你的开发板准备好。
        新工程向导，设置工程文件名。

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        点Next，在2/5直接点finish。
        其它什么都不用做了，因为tcl什么都会给你做好。
        Hierarchy界面显示AUTO。
        点工具Tools菜单下的Tcl Scripts……。
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        然后选中tcl文件。
        先open它，然后再run它。
        运行它。
        运行完了以后，检查一下hierarchy，已经出现了对应的指定的器件。
        所有的设置都已经做好了。在assignments菜单下选中settings，在simulation选项下看到全部都已经做好了，点cancel退出。
        下面新建一个框图原理图，下板的时候用框图原理图有它的方便之处。

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        另外一个理由就是我不用写代码，可以点右键生成管脚，就立刻可以下板，用不着一行一行写代码，当然快了。
        非常直观地看到连接关系。在new对话框下选中Block Diagram/Schematic File，点OK。
        出现bdf文件，将它另存为test_tcl.bdf，一定保存在当前工程文件夹的根目录下面。
        观察顶层，hierarchy上就是它。

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        开发板上这个时候tcl的用法就是，你只要在你的设计里面，无论是图是代码，设置为顶层，顶层的端口是tcl的资源名，你就可以使用开发板。
        我们这个开发板的配置还不是特别多，象DE2的大的板子有很多很多的配置，你要单独做一个试验，其它的配置也不能少。
        少了以后这个开发板可能就错乱了，混乱了，所以这种情况之下呢，正确的方法就是你直接用它的资源名，用一个是一个，用两个是两个，也就不需要做全局的考虑。
        而我们之前做它的管脚的分配，这个时候就带来很多的问题。
        因为你有一个管脚没有粘好，你只粘了其它的管脚。
        其它的管脚只粘了你所需要的管脚，其它的管脚没有粘。
        可能这个开发板，这个项目就做不下去，可能出现其它的问题。
        另外呢，还有可能损毁器件，复杂的时候。

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        现在呢，这种DE2开发板的形式，应该尽量避免直接来管理这个管脚的布局，而不是用这种人工接线的方式。
        这种方式是一种早被西方人淘汰了的一种做法。
        什么时候来做这个接线呢？
        你只有在工程课程里面，我们会来讨论它。
        工程课程里面，我们要把它做到印制板上面去，也就是说我们要实现从FPGA建模到板级的实现，我们要这张图。
        然后呢，开发板的使用的时候，是应该能够尽量避免使用这张图。
        怎么做呢？
        我们开发板上有4个LED的灯。你只要用这个资源名做你的端口，你就可以使用开发板。
        有哪些是哪些。我们首先使用LED的灯来做一个。

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        首先我在桌面上双击，放一个输出端口。
        然后双击输出端口。
        调出属性窗口，用开发板的资源名做端口名称。
        改成LED[0]试试看。这个LED[0]究竟是低电平有效，还是高电平有效呢？
        你试一下就知道。
        如果我们要让它低电平有效，让它接零，接地。
        空白处双击，输入gnd，放一个GND图标。
        连上。
  

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        尝试一下，做一下分析和综合。
        保存。
        然后检查顶层的图。
        看到它已经给你分配了管脚了。
        用不着你自己去分配。
        这种分配不仅准确，而且呢，所有的其它的该分配的给你分配，不该分配的不给你分配。
        所以这样用开发板是效率比较高的。
        避免了错误，这样LED[0]就已经接上了。
        我们来试试看。

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        把编程器打开，插上USB口，添加硬件USB-Blaster。要全编译，只有全编译形成网表以后，你才能下载。
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        执行全编译。在programmer界面下加入sof文件。