Содержание отчёта

1. Название и цель лабораторной работы.

2. Индивидуальное задание на лабораторную работу.

3. Таблица истинности проектируемой комбинационной схемы.

4. Описание устройства в виде принципиальной схемы.

5. Описание устройства на языке VHDL.

ВНИМАНИЕ!!! При описании комбинационной схемы на язы¬ке VHDL не забывайте расставлять скобки! Помните, что в VI 11)1.. в отличие от других языков программирования, все ло¬гические операции имеют одинаковый приоритет.

6. Набор тестовых воздействий и временные диаграммы работы уст¬ройства для обоих описаний.

Блочную память необходимо реализовать с использованием метода «черного ящика» со вставкой необходимого компонента.

7. Заключение по лабораторной работе.

В заключении по лабораторной работе необходимо привести сравнительный анализ способов проектирования цифровых устройств на базе ПЛИС.

Контрольные вопросы

8. Какие ресурсы ПЛИС используются при реализации комбинационных схем?

9. В чем разница между выражениями .

10. Реализация какого из выражений будет более быстродействующей?

11. В чем разница между функциональным и временным моделированием?

12. В чем разница между RTL- и технологическим описанием синтезирован¬ного устройства?

13. От каких факторов зависит потребляемая спроектированным устройством мощность?

Лабораторная работа №2

Проектирование устройства по заданной передаточной функции

Цель работы. Получить практические навыки в проектировании устройств по заданным передаточным функциям с использованием одно­факторного регрессионного анализа.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с требованиями методических указаний по выполне­нию лабораторной работы.

2. Изучить методы полиномиальной аппроксимации функциональных зависимостей.

Для выполнения этого пункта необходимо вспомнить основы математической статистики или обратиться к любому по­собию, содержащему информацию по регрессионному анализу.

3. Изучить возможности языка VHDL, применяемые для реализации вычислений полиномов.

4. По графическому представлению функции из индивидуального за­дания составить табличное описание функции.

5. Используя средства Microsoft Excel (или другого пакета), постро­ить регрессионное уравнение, максимально близко описывающее задан­ную функцию.

ВНИМАНИЕ!!! Если не получилось задать передаточную функ­цию одним полиномом, то в этом случае может помочь ме­тод кусочной аппроксимации. Каждый участок функции мо­жет описываться полиномами различной cm,смени или же прямой линией.

6. Составить VHDL-описание регрессионного уравнения без преобразо­вания коэффициентов ( VHDL для анализа).

Это описание в теле архитектуры должно включать один процесс, реализующий вычисление полинома, построенного в Microsoft Excel безо всяких изменений.

7. Создать набор тестовых воздействий и получить набор реакций си­стемы в режиме функционального моделирования.

Обратите внимание на то, что полином в исходном его виде не синтезируется!

8. Построить график смоделированной функции в одних осях с графи­ком, заданным в индивидуальном задании.

9. Составить синтезируемое VHDL-описание модели аппроксимирую­щей функции согласно индивидуальному заданию.

10. Построить график функции, реализуемой цифровым устройством, в одних осях с графиком, заданным в индивидуальном задании.

Для проверки неплохо было бы построить все три графика в одних осях и сравнить их. Возникают ли дополнительные иска­жения исходной функции при преобразовании коэффициентов полинома? Задумайтесь о причинах этого явления.

11. Выполнить размещение на кристалле ПЛИС и оценить потребность в аппаратных ресурсах для реализации проектируемого устройства.

12. Сделать заключение по лабораторной работе.

Заключение по лабораторной работе должно содержать аргу­ментированные выводы о возможности использования изучен­ной методики проектирования цифровых устройств на прак­тике.