This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Με την ολοκλήρωση αυτού του εργαστηρίου, θα πρέπει ναείστε σε θέση:
1. Να υλοποιείτε σύγχρονους μετρητές και άλλα ακολουθιακάκυκλώματα χρησιμοποιώντας D Flip-Flops.
2. Nα ορίζετε διαφορετικούς σχεδιασμούς ως Top-Level Entity, ναδημιουργείτε σύμβολα από δικούς σας σχεδιασμούς (αρχεία.bsf), και να είστε σε θέση να ρυθμίζετε σωστά τις σχετικές.bsf), και να είστε σε θέση να ρυθμίζετε σωστά τις σχετικέςπαραμέτρους στο Quartus II.
3. Να δημιουργείτε και να χρησιμοποιείτε σωστά τους διαύλους(data/address busses) και τις ονομασίες καλωδίων στοQuartus.
4. Να δημιουργείτε κατάλληλα αρχεία προσομοίωσης για έλεγχοτων καταχωρητών, μετρητών και γενικά των ακολουθιακώνκυκλωμάτων
� Η παρούσα κατάσταση καθορίζεται από τις τιμές που «κρατούν» τα Flip-Flops
� H επόμενη κατάσταση του κάθε Flip-Flop καθορίζεται από το ίδιο το πρόβλημα ή τις αποφάσεις του σχεδιαστή.
� Η κάθε είσοδος των Flip-Flops απαιτεί μια συνάρτηση � Η κάθε είσοδος των Flip-Flops απαιτεί μια συνάρτηση (συνήθως συνδυαστική) η οποία καθορίζεται με βάση μόνο την παρούσα κατάσταση (Moore) ή και σε συνδυασμό με τις εισόδους του κυκλώματος (Mealy)
� Οι έξοδοι μπορεί να είναι οι ίδιες με την κατάσταση των Flip-Flops ή να είναι και αυτές το αποτέλεσμα
�Σε FSM με χρήση D F-Fs, οι είσοδοι D είναι στην ουσία ίδιες με την επόμενη κατάσταση λόγω του χαρακτηριστικού πίνακα του D F-F.
� Για εξαγωγή των λογικών εξισώσεων D1 και D0, μπορούμε να επιλέξουμε τους ελαχιστόρους που δίνουν 1 στην αντίστοιχη είσοδο
των F-Fs.
D1 = Q1’Q0 + Q1Q0’ D0 = Q1’Q0 ’+ Q1Q0’
Νοέμβριος 17 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων
1 1 0 0 0 0
Γ.Ζ. & Λ.Ζ. - 10
Παράδειγμα Μετρητή 4 καταστάσεων
D1 = Q1’Q0 + Q1Q0’
D0 = Q1’Q0 ’+ Q1Q0’
Νοέμβριος 17 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων
Πως θα μπορούσατε να εμφανίζετε στην έξοδο του πιο πάνω κυκλώματος τους αριθμούς 0,3,6,8 αντί των αριθμών 0,1,2,3;
Γ.Ζ. & Λ.Ζ. - 11
Εργαστηριακή Άσκηση 6
� Σχεδιάστε έναν καταχωρητή 4-bit χρισημοποιώντας το ολοκληρωμένο 74194 (shift register) και στη συνέχεια επιβεβαιώστε την ορθή του λειτουργία με το αρχείο προσομοίωσης shift_register.vwf.
� Σχεδιάστε έναν καταχωρητή 4-bit χρισημοποιώντας τoολοκληρωμένo 74153 (2 πολυπλέκτες 4x1) και το 7474 (2 D F-Fs) με δυνατότητες συγκράτησης, περιστροφής (rotation) F-Fs) με δυνατότητες συγκράτησης, περιστροφής (rotation) και παράλληλης φόρτωσης. Επιβεβαιώστε την ορθή του λειτουργία με το αρχείο προσομοίωσης universal_register.vwf.
� Σχεδιάστε έναν σύγχρονο μετρητή BCD 2 ψηφίων με D Flip-Flops και ελέγξτε την ορθή του λειτουργία δημιουργώντας δική σας προσομοίωση συνολικής διάρκειας 10μs.
Με την ολοκλήρωση αυτού του εργαστηρίου θα πρέπει να μπορείτε να:
� Υλοποιείτε κυκλώματα καταχωρητών και σύγχρονων μετρητών.
� Ορίζετε διαφορετικούς σχεδιασμούς ως Top-Level Entity, να δημιουργείτε σύμβολα από δικούς σας σχεδιασμούς και να είστε σε θέση να ρυθμίζετε σωστά τις σχετικές παραμέτρους είστε σε θέση να ρυθμίζετε σωστά τις σχετικές παραμέτρους στο Quartus II.
� Σχεδιάζετε και να χρησιμοποιείτε τα ακολουθιακά κυκλώματα με D Flip-Flops.
� Γνωρίζετε τις διαφορές μεταξύ μηχανών Moore και Mealy και να μπορείτε να τις σχεδιάσετε βάσει προκαθορισμένων προδιαγραφών.