[솔다/실무익히기] FND 디코더 PLD 프로그래밍/시뮬레이션 -WinCUPL 사용법-

안녕하세요

디바이스마트의 스키조프레니아형 인간 표본 솔다입니다

지난시간에는 FND 디코터 '설계'에 대해 알아봤는데요

이번에는 저번에 산출한 결과를 통해

직접 PLD 프로그래밍을 통해 가상으로 구현해보도록 하겠습니다

서문은 개념만 빠르고 짧게 짚고 가겠습니다

Quick! Quick!

PLD란?

『PLD(Programmable Logic Device)는 제조 후 사용자가 내부 논리 회로의 구조를 변경할 수 있는 집적 회로이다.』

-출처, 설계 가능 논리 소자 - 위키백과

더이상 설명할 게 없는 문장입니다

논리 회로에는 멀티플랙서, 가산기, 디코더 등 다양한 회로가 있는데요

각 기능에 맞게 디자인된 IC들은 이미 제조되고 있지만

사용자가 커스텀 할 수 있다면 어떨까? 하는 소자가 바로 PLD입니다

AD변환이나 인터럽트등의 편의기능을 생략한 대신

처리속도가 빠른 MCU라고 생각하셔도 됩니다

짜잔! 시뮬레이션 될 주인공인 'GAL16V8'입니다

IC야 외관이 다 그게 그거처럼 생겨서 딱히 특정할만한 건 없습니다

이 친구는 PLD 중에서도 'GAL'이라는 분류에 속하는 소자인데

GAL은 Generic Array Logic의 약자입니다

PLD의 하위분류가 너무 많으니 쉽게 생각해서

프로그램을 굽고 지우기가 용이한 소자라고 생각해주시면됩니다

설명 끝!

(개요는 끝났지만 진짜는 이제부터 시작ㅎ)

'Microchip'이라는 회사에서 'WinCUPL'라고 하는

PLD프로그래밍을 위한 개발툴을 배포하고있습니다

다운로드 링크

위 링크를 눌러서 다운로드 페이지로 가봅시다

이런 사이트가 노출 되구요

저기 화살표에 보이는 빨간 글자를 누르면 바로 다운로드 됩니다

다운로드 받은 설치파일입니다

실행시켜줍시다

설치 준비과정을 거치고

설치마법사 시작합니다

다음~

라이선스 관련 내용입니다

다음~

여기에는 이름과 소속을 써줍니다

다음~

설치 경로를 선택합니다

저는 기본경로인 C드라이브의 하위폴더로 했습니다

다음~

설치 타입을 선택하는데요

위에서부터 표준, 최소, 사용자지정입니다

저는 표준으로 설치했습니다

다음~

카피라이팅 파일이라는데 보이지는 않네요

중요하지 않으니 다음~

이제서야 진짜로 설치가 됩니다 ㅎㅎ

컴퓨터 : 나를 재시작 하겠니? 아니면 나중에 할래?

옛날 프로그램이니 어떻게 될지 몰라서 저는 바로 재시작 했습니다

불친절하게도 데스크톱 아이콘(바탕화면)을 생성해주지 않아서

경로로 직접 들어왔습니다

저와 동일한 경로로 설치하셨다면 위와같은 경로로 들어가주셔서

'WinCUPL'를 실행시켜주세요

???

갑자기 켜지다 말고

소속 조직과 시리얼넘버를 쓰라고 나오는데요

당황하지 않으셔도 됩니다ㅎㅎ

다운로드 받은 페이지에 떡하니 시리얼 넘버가 공개되어있습니다

소속과 시리얼 넘버를 쓰고 OK~

드디어 프로그램이 실행된 화면입니다

디코더를 구현하기 위해서는 프로젝트를 생성해야합니다

[File]-[New]-[Project] 경로로 클릭해주세요

디자인 속성을 써달라고 하는데

본인에게 맞게 변경해주실 부분은 변경해주시고

위 내용이랑 동일하게 작성하셔도 무관합니다

단, 맨 마지막 부분인 Device만 'G16V8A'로 채워주시면 됩니다

입력핀 몇개니? 4개요

출력핀은 몇개니? 7개요

그럼 핀 노드는 몇개니? 안써요~

사실 지금 한 설정은 프로그램 작성할 때 수정할 수 있어서

무시하시고 직접 코딩하셔도 됩니다

프로젝트가 생성된 모습입니다

아까 위에 프로젝트 생성할 때 Device를 'G16V8A'로 작성했는데요

이걸 보는 경로는 [Options]-[Devices]입니다.

들어가보시면 패키지타입이랑 제조사, 장치를 선택하실 수 있고

장치까지 선택하셨다면 좌측 하단에 나오는 문자열이

프로젝트 생성시에 기입해야하는 Device명입니다

GAL16V8은 'Lattice'라는 회사의 제품인데

선택할 수 있는 제조사가 'Atmel'밖에 없어서

동일 기능의 제품인 ATF16V8을 선택해준 모습입니다

여기서 잠깐!

PLD는 HLD라는 고유한 언어를 사용하는데요

C언어랑 조금 닮아 보이긴 하지만 문법이 조금 다릅니다

주석같은 불필요한 부분을 생략하고

실제로 사용한 두가지 문법만 설명드리겠습니다

1. 핀 선언하기

PIN 핀번호 = 이름;

핀 번호 자리에 이름을 지어줄 핀 번호를 입력하고

'이름'에 원하는 문자열을 넣어서 선언해줍니다

띄어쓰기나 공백으로 구분해주시는게 중요하고

맨 뒤에 ;(세미콜론)은 반드시 찍어주셔야합니다

입력핀/출력핀/입출력핀 모두 선언 방식은 동일합니다

2. 논리연산하기

출력핀 = 논리식;

PLD는 사칙연산을 사용하지 않습니다

오로지 논리식으로만 연산합니다

기호	문법	의미	연산순위
!	!A	NOT	1
&	A & B	AND	2
#	A # B	OR	3
$	A $ B	XOR	4

위와 같이 정해진 논리 연산자를 사용합니다

논리식에는 위에서 선언했던 핀들의 이름을 변수라고 생각하시고

논리식을 작성해주시면됩니다

그런데, 어느 핀을 쓸 것인가??

GAL16V8의 핀맵입니다

왼쪽은 전부 입력핀이고 오른쪽은 입출력 핀입니다

저는 2~5번핀을 입력 A, B, C, D로 사용하고

19번~13번 핀을 출력 a, b, c, d, e, f, g로 사용했습니다

다시 프로그램으로 돌아와서

이전에 간소화했던 논리식대로 출력핀에 대입해줍니다

밑에 있는 코드를 그대로 복사하셔서 붙여 넣으셔도 됩니다

1

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4

5

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7

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Name     fnd_decoder ;

PartNo   00 ;

Date     2019-05-28 ;

Revision 01 ;

Designer Engineer ;

Company  devicemart_eng ;

Assembly None ;

Location  ;

Device   G16V8A ;

/* *************** INPUT PINS *********************/

PIN    2 = A;

PIN    3 = B;

PIN    4 = C;

PIN    5 = D;

/* *************** OUTPUT PINS *********************/

PIN    19 = out_a;

PIN    18 = out_b;

PIN    17 = out_c;

PIN    16 = out_d;

PIN    15 = out_e;

PIN    14 = out_f;

PIN    13 = out_g;

out_a = A # C # B&D # !B&!D;

out_b = !B # !C&!D # C&D;

out_c = B # !C # D;

out_d = A # !B&C # !B&!D # B&!C&D # C&!D;

out_e = !B&!D # C&!D;

out_f = A # B&!C # B&!D # !C&!D;

out_g = A # B&!C # !B&C # C&!D;
cs