Este documento introduce la tarjeta de desarrollo Spartan-3, la cual contiene una FPGA Spartan-3, memoria RAM, puertos VGA, RS-232 y PS/2, displays de 7 segmentos, interruptores, LEDs y pulsadores. Explica el entorno de desarrollo ISE de Xilinx que permite crear un proyecto, agregar archivos VHDL, sintetizar, asignar pines, implementar el diseño y generar un archivo de programación para configurar la FPGA en la tarjeta.

1. Arquitectura de Procesadores I
Introducción a la tarjeta de desarrollo Spartan™-3
Este documento no pretende ser una guiá profunda sobre la tarjeta de desarrollo
Spartan™-3 (de ahora en adelante la tarjeta), es solo una introducción que permitirá
empezar ha realizar prácticas con la misma.
La tarjeta es útil para realizar prácticas de programación en VHDL, y dado que cuenta con
varios componentes de uso común en electrónica digital integrados en la misma, resulta
relativamente fácil hacer desarrollos.
Componentes
La tarjeta cuenta con los siguientes componentes:
• Una FPGA Xilinx Spartan-3 XC3S20.
• Una memoria tipo Xilinx XCF02S, 2Mbits, usada para almacenar la información de
configuración para la FPGA.
• Un megabyte de Memoria RAM estática, distribuida como dos bloques de 256K*16,
sin embargo es posible configurarlas para que se “vean” como uno solo bloque de
256*32.
• Un puerto VGA de tres bits, ocho colores.
• Un puerto seria tipo RS-232.
• Un puerto tipo PS/2.
• Cuatro display's de siete segmetos.
• Ocho interruptores deslizables.
• Ocho led's de salida.
• Cuatro pulsadores que generan un estado lógico alto cuando se presionan.
• Un oscilador de 50-Mhz.
• Un socket para un oscilador auxiliar.
• Jumper para seleccionar el modo de configuración de la FPGA.
• Pulsador para realizar el reset de la FPGA.
• Led que indica la correcta inicialización de la FPGA.
• Tres puertos de 40 pines para conexión de dispositivos externos.
La figura siguiente figura muestra el diagrama de bloques de la tarjeta:

2. Arquitectura de Procesadores I
La disposición de cada uno de los elementos en la tarjeta se muestra en la página
siguiente:

3. Arquitectura de Procesadores I
No vamos a describir todos los componentes de la tarjeta pues para ello existe la
documentación, lo que se pretende es desarrollar un ejemplo completo a manera de
tutorial que permita comenzar a utilizar la tarjeta con la menor cantidad de inconvenientes
posible.

4. Arquitectura de Procesadores I
El entorno de desarrollo ISE
Para trabajar con la tarjeta se dispone del software Webpack ISE de la empresa Xilinx, que
permite realizar completamente el ciclo de desarrollo que se muestra a continuación:
El primer paso que es necesario hacer es ejecutar el project navigator, y en su menú file
seleccionar new project, hecho esto aparecerá un dialogo en el que se seleccionan el
nombre del proyecto, el lenguaje de la entidad de mayor nivel y el directorio donde
quedará el proyecto la figura 1.

5. Arquitectura de Procesadores I
Figura 1: Dialogo para abrir un nuevo proyecto.
Al introducir estos datos y presionar siguiente aparece un dialogo para introducir
información sobre la tarjeta que será destino del proyecto.
Figura 2: Opciones para trabajar con la tarjeta Spartan-3.
El resto de cuadros de dialogo pueden saltarse pulsando el botón siguiente pues después
es posible agregar los archivos que sean necesarios para trabajar.
Después de tener el proyecto creado, damos click-derecho sobre el icono de la referencia
de la FPGA (XC3S200-4ft256 en nuestro caso) damos click en new source y seleccionamos el

6. Arquitectura de Procesadores I
tipo archivo que agregaremos, para este ejemplo contador.vhd.
Ahora con todo digitado es posible revisar la sintaxis del archivo, para ello damos un solo
click sobre el mismo en arbol de sources in project que generalmente aparece en la esquina
superior izquierda debajo de la barra de herramientas, al hacerlo, en las opciones que
aparecen en el panel processes for source, se ven las de sintetizar.
Fuentes del
proyecto
Procesos para el
proyecto
Después que realiza el proceso de sintetizar es posible editar el archivo que asigna los
pines de la fpga a los puertos de nuestra entidad, para ello usamos el proceso Assing
Package Pins que se encuentra dentro de User Constrains en el panel de procesos.
Aparece una pantalla, en la cual al hacer click sobre la solapa package view, allí tenemos
todos los pines de la FPGA y a la izquierda los puertos de la entidad de nivel superior que
vamos a implrmentar, de éste último podemos arrastrar y soltar sobre la FPGA.

7. Arquitectura de Procesadores I
Después de asignar todos lo pines de la FPGA a los puertos de nuestra entidad cerramos el
módulo, el nos preguntará si deseamos grabar y podemos continuar con el resto del
proceso.
Lo siguiente es hacer doble click sobre implement design en el panel de procesos.
Posteriormente se hace doble click sobre generate programming file y se generará el archivo
.bit necesario para poder programar la tarjeta.
Luego ( ya casi terminamos ) hacemos doble click en configure divice (iMPACT) y
seleccionamos boundary scan mode y luego el botón de siguiente, en el siguiente dialogo
indicamos que identifique automáticamente los dispositivos conectados.
Cambiamos a file mode en el menú de mode.