- •1Общие сведения о составе и назначении методического обеспечения
- •1.1Место учебной дисциплины в структуре основной образовательной программы образовательного модуля. Структура методического обеспечения учебного раздела
- •1.2Цели и задачи учебного раздела образовательного модуля. Формируемые компетенции
- •1.3Требования к результатам освоения учебного раздела образовательного модуля
- •2Теоретическая часть. Конспект лекций и методический материал для подготовки к лабораторным занятиям
- •2.1Интегральные устройства на основе цифровой электроники
- •2.1.1Предназначение и классификация программируемых логических интегральных схем (плис).
- •2.1.2Архитектуры плис.
- •2.1.3Основные характеристики плис.
- •2.1.4Проектирование плис с помощью графического редактора сапр Quartus II Web Edition и библиотека элементов сапр
- •2.1.5Иерархическое проектирование.
- •2.1.6Логические элементы
- •2.1.7Элементы с 3-м состоянием
- •2.1.8Триггеры d, t, rs, jk
- •2.1.9Счетчик Lpm-counter
- •2.1.10Временной дикриминатор
- •2.1.11Мультиплексор Lpm_mux
- •2.1.12Дешифратор Lpm_decode
- •2.1.13 Умножитель частоты altpll и последовательно-параллельный преобразователь altlvds
- •2.1.14 Регистр параллельный Lpm_ff и регистр сдвига Lpm_shiftreg
- •2.1.15Цифровые запоминающие устройства
- •2.1.16Оперативные запоминающие устройства (озу)
- •2.1.17Постоянные запоминающие устройства (пзу)
- •2.1.18 Flash-память
- •2.1.19Статическое озу Lpm_ram_io с совмещенным входом выходом данных, Lpm_ram_dq с раздельным входом и выходом данных, буфер fifo dcfifo
- •2.1.20Функциональные устройства цифровой электроники
- •3Лабораторный практикум
- •3.1Лабораторная работа №1. Моделирование и анализ работы цап в сапр «Multisim»
- •3.2Лабораторная работа №2. Моделирование и анализ работы ацп мгновенных значений напряжения, построенного по замкнутой схеме, в сапр «Multisim»
- •3.3Лабораторная работа №3. Проектирование цифровой электроники на основе логических элементов и триггеров в сапр Quartus II Web Edition
- •3.4Лабораторная работа №4. Проектирование цифровой электроники на основе цифровых счетчиков.
- •3.5Лабораторная работа №5. Иерархическое проектирование в сапр Quartus II Web Edition
- •3.6Лабораторная работа №6. Проектирование цифровой электроники на основе цифровых коммутаторов и преобразователей частоты
- •3.7Лабораторная работа №7. Проектирование цифровой электроники на основе элементов памяти
- •3.8Лабораторная работа №8. Проектирование устройства преобразования последовательного кода в параллельный
- •3.9Лабораторная работа №9. Проектирование устройства буферизации данных
- •4Подготовка к экзамену
- •Список рекомендованных источников
3.6Лабораторная работа №6. Проектирование цифровой электроники на основе цифровых коммутаторов и преобразователей частоты
Цель работы - изучение функциональных особенностей мультиплексора Lpm_mux, дешифратора Lpm_decode, умножителя частоты altpll и последовательно-параллельного преобразователя altlvds.
Порядок выполнения работы
Изучить теоретический материал из раздела мультиплексоры, дешифраторы, умножители частоты и последовательно-паралельные преобразователи конспекта лекций.
Последовательно доказать работоспособность следующих элементов Quartus II: Lpm_mux, LPM-decode, LPM-bustri, altpll, altlvds за счет построения проектов тестирования.
Провести верификацию проектов тестирования элементов согласно типовому процессу проектирования.
Зафиксировать временные диаграммы тестирования элементов, полученные при верификации и поместить в электронный отчет, созданный средствами Microsoft Office.
Изучить принцип действия тестируемых элементов и подготовить ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
Как создать символ блока на текущий проект САПР ?
Какова последовательность создания иерархических блоков, присвоения им имен и верификации ?
Зачем необходимы параметры в иерархических блоках ?
Как определить задержку между импульсами на временной диаграмме ?
Как использовать константы в иерархических блоках ?
Как определить скорость движения объекта, если известно изменение частоты следования импульсов измерителя дальности и скорости ?
3.7Лабораторная работа №7. Проектирование цифровой электроники на основе элементов памяти
Цель работы - изучение функциональных особенностей буфера FIFO dcfifo, регистра параллельного Lpm_ff, регистра сдвига Lpm_shiftreg, статического ОЗУ Lpm_ram_dq с раздельным входом и выходом данных и Lpm_ram_io с совмещенным входом выходом данных.
Порядок выполнения работы
Изучить теоретический материал из раздела регистры, регистры сдвига, статическое ОЗУ конспекта лекций.
Последовательно доказать работоспособность следующих элементов Quartus II: FIFO dcfifo, Lpm_ff, Lpm_shiftreg за счет построения проектов тестирования.
Провести верификацию проектов тестирования элементов согласно типовому процессу проектирования.
Зафиксировать временные диаграммы тестирования элементов, полученные при верификации и поместить в электронный отчет, созданный средствами Microsoft Office.
Разработать функциональный блок поочередной записи данных в два элемента пямяти Lpm_ram_dq и Lpm_ram_io. Данные должны поступать на входную 8 разрядную шину данных блока и далее распределяться в элементы памяти по 10 байт.
Провести верификацию проекта тестирования записи данных в элементы памяти согласно типовому процессу проектирования.
Зафиксировать временные диаграммы тестирования, полученные при верификации и поместить в электронный отчет, созданный средствами Microsoft Office.
Изучить принцип действия тестируемых элементов и подготовить ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
В чем отличие ОЗУ Lpm_ram_dq и Lpm_ram_io с точки зрения применения устройств ?
Изложить назначение одного из выводов буфера FIFO dcfifo.
Как выбрать разрядность ОЗУ ?
Изложить назначение одного из выводов счетчика Lpm_ram_dq.
Изложить назначение одного из выводов счетчика Lpm_ram_io.
Изложить назначение одного из выводов счетчика Lpm_shiftreg.
Изложить назначение одного из выводов счетчика Lpm_ff.
Можно ли заменить Lpm_ram_dq на Lpm_ram_io ?
Можно ли заменить dcfifo на Lpm_ram_dq ?
