Содержание отчёта

1. Название и цель лабораторной работы.

2. Индивидуальное задание.

3. VHDL-описание приёмника последовательного порта, составленное по индивидуальному заданию.

4. Набор тестовых воздействий и временные диаграммы работы при­ёмника последовательного порта в режиме функционального моделиро­вания.

5. Набор тестовых воздействий и временные диаграммы работы при­ёмника в режиме временного моделирования.

6. VHDL-описание передатчика последовательного порта, составлен­ное по индивидуальному заданию.

7. Набор тестовых воздействий и временные диаграммы работы пере­датчика последовательного порта в режиме функционального моделиро­вания.

8. Набор тестовых воздействий и временные диаграммы работы пере­датчика в режиме временного моделирования.

9. Схемы размещения приёмника и передатчика на кристалле.

17. Отчёт об использовании аппаратных ресурсов ПЛИС для реализа­ции приёмника и передатчика.

18. Заключение по лабораторной работе.

Контрольные вопросы

1. Какие ресурсы ПЛИС используются при реализации контроллера порта ввода-вывода?

2. Сформулируйте особенности реализации стандартов последовательных интерфейсов передачи данных.

3. Какие факторы влияют на скорость работы контроллера последователь­ного порта, реализованного в ПЛИС?

4. Сформулируйте особенности использования стандартов ввода-вывода, до­ступных на аппаратном уровне в ПЛИС.

5. Сформулируйте принципы формирования контрольных битов при орга­низации последовательной передачи данных.

Лабораторная работа №5

Проектирование арифметико-логического устройства

Цель работы. Получить практические навыки в проектировании про­стейших арифметико-логических устройств (АЛУ), входящих в состав устройств, реализуемых на базе ПЛИС.

Порядок выполнения работы

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

2. Изучить принципы построения АЛУ.

3. Согласно индивидуальному заданию составить ДОГ-описание ариф­метико-логического устройства с заданным набором операций и флагов.

ВНИМАНИЕ!!! Набор флагов должен точно соответствовать набору операций, реализуемому проектируемым АЛУ. Так, на­пример, если АЛУ реализует только операции сложения и вычитания, то нет необходимости во флаге переполнения, так как он будет всегда дублировать флаг переноса.

4. Разработать методику тестирования, необходимую для проверки ра­ботоспособности спроектированного АЛУ.

Методика тестирования АЛУ должна учитывать все особен­ности устройства, сформулированные в индивидуальном зада­нии. В то же время тесты не должны включать тестирова­ние операций, не реализуемых проектируемым АЛУ.

5. В соответствии с разработанной методикой создать набор тестовых воздействий и проверить правильность работы проектируемого устрой­ства при помощи функционального моделирования.

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

Какая операция АЛУ требует наибольших ресурсов ПЛИС? Почему?

7. Выполнить временное моделирование реализованного устройства.

Попытайтесь ответить на вопрос: «От чего зависит время работы АЛУ?». Как можно оптимизировать проектируемое АЛУ таким образом, чтобы время выполнения операций было наименьшим?

8. Сделать заключение по лабораторной работе.

Заключение по лабораторной работе должно содержать ар­гументированные выводы о преимуществах, предоставляемых ПЛИС для реализации АЛУ, по сравнению с другой аппаратной базой.