1. Цифрові автомати

Автоматами називаються цифрові схеми, стан виходів яких залежить не тільки від значень вхідних сигналів в даний момент часу, а й від внутрішнього стану схеми в даний та попередній моменти часу. З цього визначення випливає, що автомат має не один елемент пам'яті, інформація в яких залежить як від комбінації вхідних сигналів, так і від значення цієї інформації в попередні моменти часу. Аналогічний взаємозв'язок має місце і для вихідних сигналів. Таким чином, однією з особливостей цієї схеми є те, що вона має свій внутрішній стан, від якого залежить реакція на вхідні сигнали. Наявність елементів пам'яті, які можуть бути синхронним і працювати строго у відповідності з тактовими сигналами зовнішнього генератора, або асинхронним, і працювати у відповідності з зовнішніми сигналами. Він використовується для керування окремими механізмами та електронними пристроями.

7

6

2. Короткі теоретичні відомості

САПР MAX+PLUS II представляє собою інтегроване середовище для розробки цифрових програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС) фірми Altera та пристроїв на базі забезпечує виконання усіх етапів, необхідних для виготовлення готових виробів:

• створення проектів пристроїв;

• синтез структур і розводку внутрішніх зв"язків ПЛІС;

• підготовку даних для програмування або конфігурування ПЛІС;

• верифікацію проектів (функціональне моделювання і часовий аналіз);

• програмування або конфігурування ПЛІС

У склад пакету «MAX+PLUS II» входять наступні пов"язані між собою середовища, які реалізують усі вищесказані етапи розробки цифрових пристроїв на ПЛІС фірми Altera: Graphic Editor, Text Editor, Waveform Editor, Symbol Editor, Floorplan Editor.

«Graphic Editor» – графічний редактор, слугує для вводу проекту у вигляді схеми з"єднань символів елементів, взятих зі стандартних бібліотек пакета або з бібліотеки користувача.

«Waveform Editor» – редактор часових діаграм, що виконує подвійну функцію: на етапі вводу забезпечує ввід логіки проекту у вигляді діаграм станів входів і виходів, а на етапі моделювання забезпечує ввід тестових вхідних станів модельованого пристрою і завдання низці тестованих виходів.

9

«Floorplan Editor» – редактор зв"язків, котрий на плані розміщення основних логічних елементів дозволяє вручну розподіляти виводи ПЛІС та перерозподіляти деякі внутрішні ресурси ПЛІС.

7

3. Проектування цифрового автомата

Порядок виконання роботи:

1. Складаємо початкове завдання функціонування.

2. Подаємо автомат у вигляді графа.

3. Виконуємо кодування вхідних сигналів і станів.

4. Визначаємо кількість і типи елементарних автоматів (тригерів)

5. Будуємо кодовану таблицю переходів і виходів автомата.

6. Створюємо схему проекту за допомогою Graphic Editor САПР «MAX+PLUS II», здійснюємо компіляцію проекту та проводимо тестування пристрою за допомогою редактора Waveform Editor та модуля «Simulator».

7. Здійснюємо розміщення проекту на кристалі за допомогою Floorplan Editor.

8. Огляд ієрархічної структури проекту.