spr1i2.pdf

(483 KB) Pobierz
Marek Karpioski (181172), Mihał Kazara (181132)
UCiSW1 Laboratorium – poniedziałek1115 / drinżJSugier
SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM NR 2 i 3
ZADANIE nr 0: PROSTYUKŁDNBRAMKACH NOR I NAND
CelemdwiczeniabyłozapoznanieizpłytąZL-9572orazrodowikiemXilinxISE,
atakżekonigurowaniezetawuprzezinterejJTGoraz utworzenie prostego projektu
opisanego schematem.
Nazymzadaniembyłozaprojektowanieukładukładającegoizdwóchlogicznych
ygnałówwejciowych(WE0, WE1),bramekNORiNNDorazdwóchlogicznychygnałów
wyjciowych(WY0, WY1). Jako, że było to naze pierwze zadanie na laboratorium,
projektowanierozpoczlimyodnaryowaniachematuukładu
Po narysowaniu schematu wygenerowalimyplik„Test Bench” w jzyku VHDL i
zawarlimywnimwpiyodpowiednioterująceygnałamiwejciowymi
WE0 <= '0', '1' after 200 ns, '0' after 400 ns;
WE1 <= '0', '1' after 300 ns, '0' after 500 ns;
Natpnie przeprowadzilimy ymulacj działania układu Na zajciach
wykorzytalimyprogramModelSim,natomiatnapotrzebnyprawozdaniakorzytalimyz
symulatora wbudowanego w Xilinx ISE – ISim Simulator Wykre zależnoci wartoci
ygnałówod chwili tznajdujeiponiżejipokazuje,żeukładdziałapoprawnie
KolejnymkrokiembyłozaprogramowanieizycznegoukładuprzezinterejJTG Do
ygnałówwejciowychprzypialimyprzycikiK0,K1adowyjciowychdiodyLED– LED0,
LED1. Przypisania dokonalimy w pliku koniguracyjnym płyty ZL-9572.
Zaprogramowanyukładtakżedziałałpoprawnie
Wnioski z przeprowadzonego wizenia
Dwiczeniewprowadzającepozwoliłonamnazapoznanieizpodtawamiobługi
rodowika Xilinx ISE Poznalimy zaadytworzenia chematów układów, generowania
plikówtetowychdla symulatora orazanalizywykreówpowtałychwtrakcieymulacji
Nauczylimyitakżeprogramowadpodłączonydokomputeraukładfizyczny.
1
773363627.551.png 773363627.632.png 773363627.643.png
Zadanie nr 1: UKŁDSUMUJĄCY: y=(x+3)mod16
Naszym zadaniembyło zaprojektowanie układu dodającego do liczby 4-bitowej
(podawanejnawejciux3,x2,x1,x0) liczb3(0011)iprzekazującego wynik bdący reztąz
dzielenia przez 16 (mod16)nawyjcie(y3,y2,y1,y0).
Synteza układu
Syntezukładurozpoczlimyodporządzeniatabeliprawdy
x3 x2 x1 x0 y3 y2 y1 y0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
1
0
1
0
0
2
0
0
1
0
0
1
0
1
3
0
0
1
1
0
1
1
0
4
0
1
0
0
0
1
1
1
5
0
1
0
1
1
0
0
0
6
0
1
1
0
1
0
0
1
7
0
1
1
1
1
0
1
0
8
1
0
0
0
1
0
1
1
9
1
0
0
1
1
1
0
0
10
1
0
1
0
1
1
0
1
11
1
0
1
1
1
1
1
0
12
1
1
0
0
1
1
1
1
13
1
1
0
1
0
0
0
0
14
1
1
1
0
0
0
0
1
15
1
1
1
1
0
0
1
0
Natpniedokonalimyminimalizacjifunkcji wyjddlaukładuzapomocą siatek Karnaugha
dlaimplikantów(jedynek).
y0
y1
x3x2\x1x0
00
01
11
10
x3x2\x1x0
00
01
11
10
00
1
0
0
1
00
1
0
1
0
01
1
0
1
1
01
1
0
1
0
11
1
0
0
1
11
1
0
1
0
10
0
0
0
1
10
1
0
1
0
y0 = |x3|x0 + x2x1 + x1|x0 + x2|x0
y1 = |x1|x0 + x1x0
y2
y3
x3x2\x1x0
00
01
11
10
x3x2\x1x0
00
01
11
10
00
0
1
1
1
00
0
0
0
0
01
1
0
0
0
01
0
1
1
1
11
1
0
0
0
11
1
0
0
0
10
0
1
1
1
10
1
1
1
1
y2 = |x2x0 + |x2x1 + x2|x1|x0
y3 = |x3x2x0 + |x3x2x1 + x3|x2 + x3|x1|x0
2
773363627.654.png 773363627.001.png 773363627.012.png 773363627.023.png 773363627.034.png 773363627.045.png 773363627.056.png 773363627.067.png 773363627.078.png 773363627.089.png 773363627.100.png 773363627.111.png 773363627.122.png 773363627.133.png 773363627.144.png 773363627.155.png 773363627.166.png 773363627.177.png 773363627.188.png 773363627.199.png 773363627.210.png 773363627.221.png 773363627.232.png 773363627.243.png 773363627.254.png 773363627.265.png 773363627.276.png 773363627.287.png 773363627.298.png 773363627.309.png 773363627.320.png 773363627.331.png 773363627.342.png 773363627.353.png 773363627.364.png 773363627.375.png 773363627.386.png 773363627.397.png 773363627.408.png 773363627.419.png 773363627.430.png 773363627.441.png 773363627.452.png 773363627.463.png 773363627.474.png 773363627.485.png 773363627.496.png 773363627.507.png 773363627.518.png 773363627.529.png 773363627.540.png 773363627.552.png 773363627.563.png 773363627.574.png 773363627.585.png 773363627.596.png 773363627.607.png 773363627.618.png 773363627.629.png 773363627.630.png 773363627.631.png 773363627.633.png 773363627.634.png 773363627.635.png 773363627.636.png 773363627.637.png 773363627.638.png 773363627.639.png 773363627.640.png 773363627.641.png 773363627.642.png 773363627.644.png 773363627.645.png 773363627.646.png 773363627.647.png 773363627.648.png 773363627.649.png 773363627.650.png 773363627.651.png 773363627.652.png 773363627.653.png 773363627.655.png 773363627.656.png 773363627.657.png 773363627.658.png 773363627.659.png 773363627.660.png 773363627.661.png 773363627.662.png 773363627.663.png 773363627.664.png 773363627.002.png 773363627.003.png 773363627.004.png 773363627.005.png 773363627.006.png 773363627.007.png 773363627.008.png 773363627.009.png 773363627.010.png 773363627.011.png 773363627.013.png 773363627.014.png 773363627.015.png 773363627.016.png 773363627.017.png 773363627.018.png 773363627.019.png 773363627.020.png 773363627.021.png 773363627.022.png 773363627.024.png 773363627.025.png 773363627.026.png 773363627.027.png 773363627.028.png 773363627.029.png 773363627.030.png 773363627.031.png 773363627.032.png 773363627.033.png 773363627.035.png 773363627.036.png 773363627.037.png 773363627.038.png 773363627.039.png 773363627.040.png 773363627.041.png 773363627.042.png 773363627.043.png 773363627.044.png 773363627.046.png 773363627.047.png 773363627.048.png 773363627.049.png 773363627.050.png 773363627.051.png 773363627.052.png 773363627.053.png 773363627.054.png 773363627.055.png 773363627.057.png 773363627.058.png 773363627.059.png 773363627.060.png 773363627.061.png 773363627.062.png 773363627.063.png 773363627.064.png 773363627.065.png 773363627.066.png 773363627.068.png 773363627.069.png 773363627.070.png 773363627.071.png 773363627.072.png 773363627.073.png 773363627.074.png 773363627.075.png 773363627.076.png 773363627.077.png 773363627.079.png 773363627.080.png 773363627.081.png 773363627.082.png 773363627.083.png 773363627.084.png 773363627.085.png 773363627.086.png 773363627.087.png 773363627.088.png 773363627.090.png 773363627.091.png 773363627.092.png 773363627.093.png 773363627.094.png 773363627.095.png 773363627.096.png 773363627.097.png 773363627.098.png 773363627.099.png 773363627.101.png 773363627.102.png 773363627.103.png 773363627.104.png 773363627.105.png 773363627.106.png 773363627.107.png 773363627.108.png 773363627.109.png 773363627.110.png 773363627.112.png 773363627.113.png 773363627.114.png 773363627.115.png 773363627.116.png 773363627.117.png 773363627.118.png 773363627.119.png 773363627.120.png 773363627.121.png 773363627.123.png 773363627.124.png 773363627.125.png 773363627.126.png 773363627.127.png 773363627.128.png 773363627.129.png 773363627.130.png 773363627.131.png 773363627.132.png 773363627.134.png 773363627.135.png 773363627.136.png 773363627.137.png 773363627.138.png 773363627.139.png 773363627.140.png 773363627.141.png 773363627.142.png 773363627.143.png 773363627.145.png 773363627.146.png 773363627.147.png 773363627.148.png 773363627.149.png 773363627.150.png 773363627.151.png 773363627.152.png 773363627.153.png 773363627.154.png 773363627.156.png 773363627.157.png 773363627.158.png 773363627.159.png 773363627.160.png 773363627.161.png 773363627.162.png 773363627.163.png 773363627.164.png 773363627.165.png 773363627.167.png 773363627.168.png 773363627.169.png 773363627.170.png 773363627.171.png 773363627.172.png 773363627.173.png 773363627.174.png 773363627.175.png 773363627.176.png 773363627.178.png 773363627.179.png 773363627.180.png 773363627.181.png 773363627.182.png 773363627.183.png 773363627.184.png 773363627.185.png 773363627.186.png 773363627.187.png 773363627.189.png 773363627.190.png 773363627.191.png 773363627.192.png 773363627.193.png 773363627.194.png 773363627.195.png 773363627.196.png 773363627.197.png 773363627.198.png 773363627.200.png 773363627.201.png 773363627.202.png 773363627.203.png 773363627.204.png 773363627.205.png 773363627.206.png 773363627.207.png 773363627.208.png 773363627.209.png 773363627.211.png 773363627.212.png 773363627.213.png 773363627.214.png 773363627.215.png 773363627.216.png 773363627.217.png 773363627.218.png 773363627.219.png 773363627.220.png 773363627.222.png 773363627.223.png 773363627.224.png 773363627.225.png 773363627.226.png 773363627.227.png 773363627.228.png 773363627.229.png 773363627.230.png 773363627.231.png 773363627.233.png 773363627.234.png 773363627.235.png 773363627.236.png 773363627.237.png 773363627.238.png 773363627.239.png 773363627.240.png 773363627.241.png 773363627.242.png 773363627.244.png 773363627.245.png 773363627.246.png 773363627.247.png 773363627.248.png 773363627.249.png 773363627.250.png 773363627.251.png 773363627.252.png 773363627.253.png 773363627.255.png 773363627.256.png 773363627.257.png 773363627.258.png 773363627.259.png 773363627.260.png 773363627.261.png 773363627.262.png 773363627.263.png 773363627.264.png 773363627.266.png 773363627.267.png 773363627.268.png 773363627.269.png 773363627.270.png 773363627.271.png 773363627.272.png 773363627.273.png 773363627.274.png 773363627.275.png 773363627.277.png 773363627.278.png 773363627.279.png 773363627.280.png 773363627.281.png 773363627.282.png 773363627.283.png 773363627.284.png 773363627.285.png 773363627.286.png 773363627.288.png 773363627.289.png 773363627.290.png 773363627.291.png 773363627.292.png 773363627.293.png 773363627.294.png 773363627.295.png 773363627.296.png 773363627.297.png 773363627.299.png 773363627.300.png 773363627.301.png 773363627.302.png 773363627.303.png 773363627.304.png 773363627.305.png 773363627.306.png 773363627.307.png 773363627.308.png 773363627.310.png 773363627.311.png 773363627.312.png 773363627.313.png 773363627.314.png 773363627.315.png 773363627.316.png 773363627.317.png 773363627.318.png 773363627.319.png 773363627.321.png 773363627.322.png 773363627.323.png 773363627.324.png 773363627.325.png 773363627.326.png
Shemat układu
Napodtawiezminimalizowanychunkcjiwyjd,tworzylimywrodowikuXilinxISE
chematprojektowanegoukładu,przedtawionyponiżej Dlaygnałówwejciowychukładu
zatoowalimymagitral
3
773363627.327.png
Symulacja
Ponaryowaniuchematuukładu,wygenerowalimyplik„TetBench”wjzykuVHDL
i wpialimy w nim natpujące intrukcje terujące pozwalające na dokładne
przetetowanieukładu:
X<="0000","0001"ater200n,"0010"ater400n,,"1111"ater2800n
Wykrezależnociwartociygnałówodchwilitznajdujeiponiżejipokazuje,żeukład
działapoprawniezwyłączeniemjednego z przypadków– kiedynawejciepodamy15
(1111),wynikpowinienwynoid2(0010),anie3(0011)Prawdopodobniepopełnilimywic
błądjużnaetapieyntezyukładu,asymulacja pozwoliła namnazybkiejegowyłapanie
Działaniezaprogramowanegoukładuizycznegobyłoidentyczne
Wnioski z przeprowadzonego wizenia
Dwiczeniepolegającenazaprojektowaniuukładukombinacyjnegopozwoliłonamna
szersze poznanie możliwoci rodowika Xilinx ISE Nauczylimy i,jak na schemacie
deiniowadmagitral i jakprzypiywaddoniejwartociPrzekonalimyi,żeymulacja
możewprotypoóbumożliwidzybkiewykryciebłdówwyntezieichemacieukładu
Zadanie nr 2: LICZNIK: 0-2-1-3-4-5-6-7
Nazymzadaniembyłozaprojektowanie układu licznikaodliczającegowgekwencji0-
2-1-3-4-5-6-7,terowanegozegarem(CLK)iprzekazującegoaktualnytan(Q) nawyjcie
Synteza układu
Zuwaginakoniecznod przechowywaniapoprzedniegotanuukładu,zdecydowalimy
i na użycie przerzutników JK z dodatkowymi wejciami CE i CLR Syntez układu
rozpoczlimyodporządzeniatabeliprawdy iprzypomnieniatabeliprzejdprzerzutnikaJK:
t
t+1
Q (t)
Q (t+1)
J K
0
0
0 -
Q2
Q1
Q0
Q2
Q1
Q0
J2
K2
J1
K1
J0
K0
0
1
1 -
0
0
0
0
0
1
0
0
-
1
-
0
-
1
0
- 1
1
0
0
1
0
1
1
0
-
1
-
-
0
1
1
- 1
2
0
1
0
0
0
1
0
-
-
1
1
-
3
0
1
1
1
0
0
1
-
-
1
-
1
- oznacza stan dowolny czyli 0 lub 1
4
1
0
0
1
0
1
-
0
0
-
1
-
5
1
0
1
1
1
0
-
0
1
-
-
1
6
1
1
0
1
1
1
-
0
-
0
1
-
7
1
1
1
0
0
0
-
1
-
1
-
1
Natpniedokonalimyminimalizacjiunkcjiwzbudzeoprzerzutnikówdlaukładuzapomocą
iatekKarnaughadlaimplikantów(jedynek)
4
773363627.328.png 773363627.329.png 773363627.330.png 773363627.332.png 773363627.333.png 773363627.334.png 773363627.335.png 773363627.336.png 773363627.337.png 773363627.338.png 773363627.339.png 773363627.340.png 773363627.341.png 773363627.343.png 773363627.344.png 773363627.345.png 773363627.346.png 773363627.347.png 773363627.348.png 773363627.349.png 773363627.350.png 773363627.351.png 773363627.352.png 773363627.354.png 773363627.355.png 773363627.356.png 773363627.357.png 773363627.358.png 773363627.359.png 773363627.360.png 773363627.361.png 773363627.362.png 773363627.363.png 773363627.365.png 773363627.366.png 773363627.367.png 773363627.368.png 773363627.369.png 773363627.370.png 773363627.371.png 773363627.372.png 773363627.373.png 773363627.374.png 773363627.376.png 773363627.377.png 773363627.378.png 773363627.379.png 773363627.380.png 773363627.381.png 773363627.382.png 773363627.383.png 773363627.384.png 773363627.385.png 773363627.387.png 773363627.388.png 773363627.389.png 773363627.390.png 773363627.391.png 773363627.392.png 773363627.393.png 773363627.394.png 773363627.395.png 773363627.396.png 773363627.398.png 773363627.399.png 773363627.400.png 773363627.401.png 773363627.402.png 773363627.403.png 773363627.404.png 773363627.405.png 773363627.406.png 773363627.407.png 773363627.409.png 773363627.410.png 773363627.411.png 773363627.412.png 773363627.413.png 773363627.414.png 773363627.415.png 773363627.416.png 773363627.417.png 773363627.418.png 773363627.420.png 773363627.421.png 773363627.422.png 773363627.423.png 773363627.424.png 773363627.425.png 773363627.426.png 773363627.427.png 773363627.428.png 773363627.429.png 773363627.431.png 773363627.432.png 773363627.433.png 773363627.434.png 773363627.435.png 773363627.436.png 773363627.437.png 773363627.438.png 773363627.439.png 773363627.440.png 773363627.442.png 773363627.443.png 773363627.444.png 773363627.445.png 773363627.446.png 773363627.447.png 773363627.448.png 773363627.449.png 773363627.450.png 773363627.451.png 773363627.453.png 773363627.454.png 773363627.455.png 773363627.456.png 773363627.457.png 773363627.458.png 773363627.459.png 773363627.460.png 773363627.461.png 773363627.462.png 773363627.464.png 773363627.465.png 773363627.466.png 773363627.467.png 773363627.468.png 773363627.469.png 773363627.470.png 773363627.471.png 773363627.472.png 773363627.473.png 773363627.475.png 773363627.476.png 773363627.477.png 773363627.478.png 773363627.479.png 773363627.480.png 773363627.481.png 773363627.482.png 773363627.483.png 773363627.484.png 773363627.486.png 773363627.487.png 773363627.488.png 773363627.489.png 773363627.490.png 773363627.491.png 773363627.492.png 773363627.493.png 773363627.494.png 773363627.495.png 773363627.497.png 773363627.498.png 773363627.499.png 773363627.500.png 773363627.501.png 773363627.502.png 773363627.503.png 773363627.504.png 773363627.505.png 773363627.506.png 773363627.508.png 773363627.509.png 773363627.510.png 773363627.511.png 773363627.512.png 773363627.513.png 773363627.514.png 773363627.515.png 773363627.516.png 773363627.517.png 773363627.519.png 773363627.520.png 773363627.521.png 773363627.522.png 773363627.523.png 773363627.524.png 773363627.525.png 773363627.526.png 773363627.527.png 773363627.528.png 773363627.530.png 773363627.531.png 773363627.532.png 773363627.533.png 773363627.534.png 773363627.535.png 773363627.536.png 773363627.537.png 773363627.538.png 773363627.539.png 773363627.541.png 773363627.542.png 773363627.543.png 773363627.544.png 773363627.545.png 773363627.546.png 773363627.547.png 773363627.548.png 773363627.549.png 773363627.550.png 773363627.553.png 773363627.554.png 773363627.555.png 773363627.556.png 773363627.557.png 773363627.558.png 773363627.559.png 773363627.560.png 773363627.561.png 773363627.562.png 773363627.564.png 773363627.565.png 773363627.566.png 773363627.567.png 773363627.568.png 773363627.569.png 773363627.570.png 773363627.571.png
J0
K0
Q2\Q1Q0
00
01
11
10
Q2\Q1Q0
00
01
11
10
0
0
-
-
1
0
-
0
1
-
1
1
-
-
1
1
-
1
1
-
J0= Q2 + Q1 + Q0
K0= Q2 + Q1 + |Q0
J1
K1
Q2\Q1Q0
00
01
11
10
Q2\Q1Q0
00
01
11
10
0
1
1
-
-
0
-
-
1
1
1
0
1
-
-
1
0
1
0
0
J1= |Q2 + Q1 + Q0
K0= |Q2 + |Q1Q0
J2
K2
Q2\Q1Q0
00
01
11
10
Q2\Q1Q0
00
01
11
10
0
0
0
1
0
0
-
-
-
-
1
-
-
-
-
1
0
0
1
0
J2= Q2 + Q1Q0
K2= |Q2 + Q1Q0
Shemat układu
Napodtawiezminimalizowanychunkcjiwyjd,tworzylimywrodowikuXilinx ISE
chematprojektowanegoukładu,przedtawionyponiżej
Symulacja
Ponaryowaniuchematuukładu,wygenerowalimyplik„TetBench”wjzykuVHDL
idopialimywnimjednąintrukcj,odpowiedzialnązagenerowanieimpuluzegarowego
5
773363627.572.png 773363627.573.png 773363627.575.png 773363627.576.png 773363627.577.png 773363627.578.png 773363627.579.png 773363627.580.png 773363627.581.png 773363627.582.png 773363627.583.png 773363627.584.png 773363627.586.png 773363627.587.png 773363627.588.png 773363627.589.png 773363627.590.png 773363627.591.png 773363627.592.png 773363627.593.png 773363627.594.png 773363627.595.png 773363627.597.png 773363627.598.png 773363627.599.png 773363627.600.png 773363627.601.png 773363627.602.png 773363627.603.png 773363627.604.png 773363627.605.png 773363627.606.png 773363627.608.png 773363627.609.png 773363627.610.png 773363627.611.png 773363627.612.png 773363627.613.png 773363627.614.png 773363627.615.png 773363627.616.png 773363627.617.png 773363627.619.png 773363627.620.png 773363627.621.png 773363627.622.png 773363627.623.png 773363627.624.png 773363627.625.png 773363627.626.png 773363627.627.png 773363627.628.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin