Лабораторная работа №1 «Комбинационные устройства» Задание:
1. Реализовать с помощью логических элементов библиотеки «..\prim» логическую функцию, заданную номером варианта.
Ввод входных сигналов реализовать через клавиатуру модуля расширения МС-10, вывод результатов осуществить на белый светодиод (порт A, вывод XB1) модуля расширения.
Продублировать значение входных и выходных сигналов на виртуальном приборе rd_bit_0.
2. Используя условия задания 1, реализовать ту же логическую функцию посредством мультиплексора. Вывод результата осуществить на красный светодиод (порт A, вывод XB3) модуля расширения
3. Откомпилировать проект и загрузить в ПЛИС.
4. Выполнить временное моделирование работы полученного устройства.
5. Оценить время задержки появления выходного сигнала.
6. Построить Таблицу истинности заданной функции.
Варианты заданий
Вариант |
Логическая функция |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Указания к работе Создание проекта
Ознакомьтесь со схемой модуля расширения MC-10 (рис. 3)
В пакете Quartus II создайте новый проект.
Лучше это сделать с помощью New Project Wizard (File|New Project Wizard).
Шаг 1: в поле «What is the working directory?» укажите путь к папке нового проекта. В поле «What is the name project?» укажите название проекта.
Шаг 2: с помощью кнопки «User Libraries..» добавьте путь к папке sym- модулей в список библиотек пользователя.
Шаг 3: выбрать семейство ПЛИС (Device family) Cyclone II, тип микросхемы EP2C8Q208C
Задайте параметры устройства.
В диалоге Device|Setting нажать кнопку «Device and Pin Options..»
На вкладке «Configurations» установить:
Configuration scheme -> Passive Serial (Can use configuration device);
На вкладке «Programming Files» установить:
Tabular Text File (*.ttf) -> включить;
На вкладке «Unused Pins» установить:
Reserve all unused pins-> As input tri-stated with weak pull-up resistor
Создание блок-схемы устройства
Создайте блок-схему устройства
С помощью меню File|New..| создайте файл Block Diagram/Schematic File. Далее сохраните этот файл, присвоив ему имя. Присоедините его к проекту Quartus II: Project|Set As Top-Level Entity.
Внесите в файл блок-схемы схему разработанного комбинационного устройства.
Подключите клавиатуру платы расширения МС-10 для ввода входных сигналов.
Для получения сигналов с клавиатуры установите входы для сигналов строк и выходы для сигналов столбцов (рис.4). Выполните привязку к выводам ПЛИС в соответствии со схемой подключения МС-10 (рис. 3).
Чтобы клавиатура вырабатывала высокий активный уровень сигналы строк нужно инвертировать.
Рисунок 3. Интерфейс клавиатуры МС-10
Подключите выходные сигналы к входам светодиодных индикаторов
Создайте выходы, назвав их WHITE_DIODE, RED_DIODE, GREEN_DIODE и BLUE_DIODE (рис.5).
Рисунок 4. Подключение к светодиодным индикаторам
При подключении светодиодов важно помнить, что они зажигаются низким уровнем выходного сигнала, поэтому в некоторых случаях для сохранения смысла индикации целесообразно подключать светодиоды через инвертор.
Внесите в схему блоки для связи с виртуальными приборами
Установите символ start_net из библиотеки пользователя ./SYM и приведите к нему два входа, как показано на рис. 6. Данный узел необходим для обмена данными с прикладным программным обеспечением.
Рисунок 5. Фрагмент схемы устройства
К символу «start_net» подсоедините, как показано на рис. 3, символ «rd_bit_0» из библиотеки пользователя ./SYM. К входам S3..S0 подсоедините входы разработанной комбинационной схемы, к выводам S7, S6 – сигнал результата.
Созданную блок-схему проекта можно экспортировать в графический файл для последующего документирования File|Export..