PC-Interface Programm

1 Starten des Interface-Programms

Beim Starten des Interface-Programms zum MPB auf dem PC wird automatisch das Hilfs-FPGA konfiguriert. Die Konfigurationsdaten werden hierzu in der Datei mpb_conf.ttf bereitgestellt. Die Konfiguration des Hilfs-FPGA erfolgt dabei im passiv-seriellen Modus über speziell hierfür vorgesehene I/O-Leitungen der I/O-Karte. Die Konfiguration wird eingeleitet durch einen low-Inpuls auf der nCONFIG-Leitung des Hilfs-FPGAs. Bei der Übertragung der Konfigurationsdaten wird regelmäßig (z.B. nach der Übertragung jedes Bits) die nSTATUS-Leitung überprüft (= 0 => Fehler). Nachdem das letzte Datum übertragen worden ist, sollte das CONF\_DONE-Signal überprüft werden. Hat alles geklappt, so liegt hier eine '1' an.

2 Elementare Befehle des Interface-Programms

Siehe Spezifikation/Dokumentation des Hilfs-FPGAs.

3 Makro-Befehle des Interface-Programms

Um die Bedienung zu vereinfachen, sollen folgende Befehle zur Verfügung stehen, die wiederkehrende Folgen elementarer Befehle realisieren. Sie sind in der folgenden Aufstellung nach Wichtigkeit geordnet.

3.1 Write_RAM Adresse Datum

Dieser Makro-Befehl dient dazu, den Inhalt einer Adresse im Adreßraum des MPB zu beschreiben. Hierzu werden zunächst die Adresse (21 Bit) und das Datum (16 Bit) an das Hilfs-FPGA übertragen und anschließend das Einschreiben des Datums über den zugehörigen elementaren Befehl ausgelöst. Wird nur ein Parameter angegeben, so wird dieser als Datum interpretiert und an die um eins erhöhte Adresse geschrieben, die beim letzten Zugriff mit Write_RAM oder Read_RAM benutzt wurde. Wird kein Parameter angegeben, so wird das zuletzt geschriebene Datum verwendet.

3.2 Read_RAM Adresse

Lesendes Gegenstück zu Write_RAM (ebenfalls mit Autoinkrement-Funktion).

3.3 uRAM_download Dateiname

Dieser Befehl dient dazu, den Inhalt des Mikroprogramm-RAMs mit dem Inhalt der angegebenen Datei zu laden. Das Mikroprogramm-RAM hat eine Wortbreite von 40 Bits. Der Inhalt jedes Speicherworts kann in der Download-Datei folgendermaßen spezifiziert:

<Adresse> <40 Bit Daten, byteweise angegeben (Low-Byte zuerst)>: (also Bitfolge der Daten: 7..0, 15..8, 23..16, 31..24, 39..32)

Beispiel:

  0 $AF 243 $7D 12 $A
 17 143  4  $A1 $e1 16
  ...

Der Makro-Befehl uRAM_download muß folgenden Ablauf realisieren:

Konfigurieren des Prozessor-FPGAs mit dem uRAM-Lade-Design ``mikroRAM.ttf''. Hierzu werden die elementaren Befehle CONFIG_START, CONFIG_DATA, und CONFIG_STATUS in der entsprechenden Abfolge an das Hilfs-FPGA gesendet. Dabei wird die fehlerfreie Durchführung der Konfiguration des FPGAs mittels des CONFIG_STATUS-Befehls überprüft.
Übertragen des Inhalts der angegebenen Datei in das Mikroprogramm-RAM unter Benutzung des Makro-Befehls Write_RAM (s.o.). Die Datenübertragung erfolgt hier byteweise, d.h. die Datenbits 15 bis 8 sind hier nicht benutzt. Der jeweils anzusprechende RAM-Baustein wird vom Hilfs-FPGA durch Ausdekodieren der oberen 4 Adreßbits ermittelt und zwar
```
 -----------------------
  A[20..16]   uRAM Byte 
 -----------------------
    1*000      Byte 0 
    1*001      Byte 1 
    1*010      Byte 2 
    1*011      Byte 3 
    1*100      Byte 4 
 -----------------------
```
Die Bits A[15..0] geben die Mikroprogramm-Adresse an.
Verifizieren des geschriebenen Inhalts durch Auslesen des Mikroprogramm-RAMs und anschließender Vergleich mit Datei-Inhalt (für Testzwecke).

3.4 LOAD_PROCESSOR Dateiname

Konfiguriert das Prozessor-FPGA mit dem in der angegebenen Datei enthaltenen Konfigurations-Daten (im .ttf-Format). Hierzu werden die elementaren Befehle CONFIG_START, CONFIG_DATA, und CONFIG_STATUS in der entsprechenden Abfolge an das Hilfs-FPGA gesendet. Dabei wird die fehlerfreie Durchführung der Konfiguration des FPGAs mittels des CONFIG_STATUS-Befehls überprüft.

3.5 Download Dateiname

Übertragt den in der angegebenen Datei spezifizierten Speicherinhalt in den Adreßbereich des MPBs. Das verwendete Datei-Format gleicht dem für die Daten des Mikroprogramm-RAMs mit dem Unterschied, daß nun die Wortbreite 16 Bit beträgt, d.h. in der Datei wird für jede Adresse ein 16-Bit Datum angegeben (4-stellig Hex-Zahl oder dezimal).

3.6 Dump Dateiname start_adr end_adr

Gegenstück zu Download zum Auslesen eines beliebigen Adreßbereichs des MPBs (ohne Mikroprogramm RAM). Über die Parameter <start_adr> und <end_adr> wird der auszulesende Adreßbereich festgelegt.