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Trabalho de conclusão de curso de título Integração de ramais analógicos com FPGA utilizando processador softcore

Integração de ramais analógicos com FPGA utilizando processador softcore

Este repositório visa agrupar algumas informações referente ao projeto, Integração de ramais analógicos com FPGA utilizando processador softcore, que foi submetido à Coordenadoria do Curso de Engenharia de Telecomunicações do campus São José do Instituto Federal de Santa Catarina para a obtenção do diploma de Engenheiro de Telecomunicações.

• Integração de ramais analógicos com FPGA utilizando processador softcore
  • Objetivo do projeto
  • Setup do sistema
  • Execução do projeto
    • Executar o projeto no kit FPGA DE2-115
    • Executar a simulação do projeto

Objetivo do projeto

O objetivo do projeto foi integrar uma placa de ramal da central telefônica Impacta 16, modelo 4990083, com um kit de desenvolvimento FPGA, modelo DE2-115, para criar uma plataforma mínima para experimentações envolvendo canais digitais de áudio e processadores sintetizados (softcores). Todas as informações, metodologias, testes e conclusões alcançadas, podem ser encontradas na monografia disponível na wiki do Instituto Federal de Santa Catarina, aqui.

Setup do sistema

O setup do sistema utilizado para fazer as capturas, com o software Logic Pro 16, contidas na monografria é apresentado na imagem abaixo.

Execução do projeto

Executar o projeto no kit FPGA DE2-115

O branch DE2-115 possui um arquivo chamado tcc.qar, o qual pode ser utilizado para abrir o projeto no software Quartus Prime (foi utilizado a versão standard 20.1). No repositório também existe o diretório tcc_restored/software/hotline que possui as implementações em C++ criadas para fazer o controle da placa de ramal por meio do processador softcore Nios II. Para ser possível testar as facilidades implementadas, é necessário possuir o cenário apresentado na seção Setup do sistema. Os seguintes passos descrevem as etapas necessáras para gravar o projeto no kit.

1. Fazer o clone deste repositório e alterar para a branch de2-115 da seguinte maneira:

git clone https://github.com/renaner123/TCC.git
cd TCC/
git checkout de2-115

Caso não tenha o git instalado, é possível fazer o download do repositório em Code -> Download Zip

2. Abrir o projeto contido no arquivo tcc.qar no Quartus Prime em File -> Open Project
3. Fazer a compilação completa do projeto (Compile Design)
4. Fazer a gravação do VHDL no kit em Tools -> Programmer

Executar a simulação do projeto

No branch projeto, existe dois arquivos de testbench que podem ser simulados através da ferramenta ModelSim, integrada ao Quartus, para fazer a análise do comportamento dos blocos utilizados na implementação do projeto. Para isso, os seguintes passos devem ser executados:

1. Fazer o clone deste repositório e alterar para a branch projeto da seguinte maneira:

git clone https://github.com/renaner123/TCC.git
cd TCC/
git checkout projeto

Caso não tenha o git instalado, é possível fazer o download do repositório em Code -> Download Zip

2. Abrir o projeto contido no arquivo tcc.qar no Quartus Prime em File -> Open Project
3. Alterar o caminho /path/TCC/tcc_restored contido no Destination folder , deixando a pasta raíz do projeto /path/TCC/
4. Fazer a compilação completa do projeto (Compile Design)
5. Abrir o ModelSim em Tools -> Run Simulation Tool -> RTL Simulation
6. Executar o teste bench contido no arquivo wave.do usando o comando do wave.do na janela Transcript.

Na simulação do arquivo wave.do, o sinal DXA_wire está representado a entrada DXA e a porta TDM0 está represetando a saída DRA da placa ramal.

Também é possível executar o teste bench contido no arquivo wave_debug.do, o qual possui todos os sinais utilizados para chegar no resultado apresentado no wave.do.