Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2 Семестр / Отчеты / 17 варик / ЭИС лаб 7_данные_удалены

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
07.06.2022
Размер:
1.91 Mб
Скачать

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)

Кафедра комплексной информационной безопасности электронновычислительных систем (КИБЭВС)

ПРИМЕНЕНИЕ РЕГИСТРОВ И СЧЁТЧИКОВ

Отчет по лабораторной работе №7

по дисциплине «Электроника и схемотехника» вариант № 17

Студент гр.

Руководитель

..2022

Томск 2022

Введение

Цель работы – овладеть навыками совместного применения регистров и счётчиков.

В ходе данной лабораторной работы требуется выполнить следующие задачи:

1. Составить таблицу истинности для функций, представленных ниже

====

2. Собрать схему, используя встроенные блоки регистров, для выполнения 4-х параллельных операций полубайтом. Организовать приём и выдачу данных согласно варианту, который указан на рисунке 1.

Рисунок 1 – Вариант задания

3.Спроектировать схемы, которые с помощью регистров обеспечат «чистый» выходной сигнал для асинхронных счётчиков из лабораторной работы №5

4.Промоделировать работу всех схем в двух режимах: Timing и

Functional, а также сравнить результаты моделирования с составленными таблицами истинности.

5. Используя заданный вариантом язык описания аппаратуры, описать и промоделировать устройства. Вариант: VHDL.

2

1 ВЫЧИСЛИТЕЛЬ ФУНКЦИИ

1.1Таблица истинности

Втаблице 1.1 представлена таблица истинности для вычисляемых функций.

Таблица 1.1 – Таблица истинности для вычисляемых функций

 

 

Входы

 

 

 

Выходы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

Y

 

Z

W

F18

F17

 

F16

F15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

0

0

1

1

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

0

1

0

0

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

1

0

0

0

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

1

1

1

1

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

0

0

1

0

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

0

1

0

1

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

1

0

0

0

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

1

1

1

1

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

 

0

0

1

0

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

 

0

1

0

1

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

 

1

0

0

0

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

 

1

1

1

1

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

0

0

0

1

 

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

0

1

1

0

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

1

0

1

0

 

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

1

1

0

1

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Функциональная схема

На рисунке 1.2.1 представлена функциональная схема для вычислителя

функций.

3

Рисунок 1.2.1 – Функциональная схема для вычислителя функций

1.3 Моделирование функциональной схемы

На рисунках 1.3.1 и 1.3.2 представлено моделирование функциональной схемы, в двух режимах работы.

Рисунок 1.3.1 – Моделирование в режиме Timing

Рисунок 1.3.2 – Моделирование в режиме Functional

4

1.4 Код на HDL

На рисунке 1.4.1 представлено изображение кода описания устройства на VHDL.

Рисунок 1.4.1 – Код описания устройства на VHDL

1.5 Схема из RTL viewer для кода на HDL

На рисунке 1.5.1 представлена схема из RTL для кода, написанного на

VHDL.

5

Рисунок 1.5.1 – Схема из RTL viewer для кода на VHDL

1.6 Моделирование устройства, описанного кодом HDL

На рисунке 1.6.1 представлено моделирование устройства, описанного кодом VHDL, в двух режимах работы Timing и Functional.

Рисунок 1.6.1 – Моделирование в режиме Timing

Рисунок 1.6.2 – Моделирование в режиме Functional

6

2 АСИНХРОННЫЙ СЧЁТЧИК С ВЫХОДНЫМ БУФЕРОМ

2.1 Таблица истинности

В таблице 2.1 представлена таблица истинности асинхронного счётчика.

Таблица 2.1 – Таблица истинности для асинхронного счётчика

№ сигнала

Выходы

 

 

 

 

 

Q4

Q3

Q2

Q1

Q0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

2

0

0

0

1

0

3

0

0

0

1

1

4

0

0

1

0

0

5

0

0

1

0

1

6

0

0

1

1

0

7

0

0

1

1

1

8

0

1

0

0

0

9

0

1

0

0

1

10

0

1

0

1

0

11

0

1

0

1

1

12

0

1

1

0

0

13

0

1

1

0

1

14

0

1

1

1

0

15

0

1

1

1

1

16

1

0

0

0

0

17

1

0

0

0

1

18

1

0

0

1

0

19

1

0

0

1

1

20

1

0

1

0

0

21

1

0

1

0

1

22

1

0

1

1

0

23

1

0

1

1

1

24

1

1

0

0

0

25

1

1

0

0

1

26

1

1

0

1

0

27

1

1

0

1

1

28

1

1

1

0

0

29

1

1

1

0

1

30

0

0

0

0

0

31

0

0

0

0

1

32

0

0

0

1

0

7

2.2 Функциональная схема

На рисунке 2.2.1 представлено изображение функциональной схемы асинхронного счётчика.

Рисунок 2.2.1 – Функциональная схема асинхронного счётчика

2.3 Моделирование функциональной схемы

На рисунке 2.3.1 и 2.3.2 представлено моделирование функциональной схемы асинхронного счётчика, в двух режимах работы.

Рисунок 2.3.1 – Моделирование в режиме Timing

Рисунок 2.3.2 – Моделирование в режиме Functional

2.4 Код на HDL

На рисунке 2.4.1 представлен код описания устройства на VHDL. 8

Рисунок 2.4.1 – Код описания устройства на VHDL

2.5 Схема из RTL viewer для кода на HDL

На рисунке 2.5.1 представлено изображение схемы из RTL viewer для кода на VHDL.

Рисунок 2.5.1 – Схема RTL viewer

2.6 Моделирование устройства, описанного кодом VHDL

На рисунках 2.6.1 и 2.6.2 представлено изображение моделирования асинхронного счётчика, описанного на VHDL, в двух режимах работы.

9

Рисунок 2.6.1 – Моделирование асинхронного счётчика в режиме Timing

Рисунок 2.6.2 – Моделирование асинхронного счётчика в режиме Functional

3 СИНХРОННЫЙ СЧЁТЧИК С ВЫХОДНЫМ БУФЕРОМ

3.1Таблица истинности

Втаблице 3.1 представлена таблица истинности, для синхронного счётчика с выходным буфером.

Таблица 3.1 – таблица истинности для синхронного счётчика

Вход

Входы

 

 

 

 

сигнала

RP

Q4

 

Q3

Q2

Q1

Q0

0

0

0

 

0

0

0

0

1

0

1

 

1

0

0

1

2

0

1

 

1

0

0

0

3

0

1

 

0

1

1

1

4

0

1

 

0

1

1

0

5

0

1

 

0

1

0

1

6

0

1

 

0

1

0

0

7

0

1

 

0

0

1

1

8

0

1

 

0

0

1

0

9

0

1

 

0

0

0

1

10

0

1

 

0

0

0

0

11

0

0

 

1

1

1

1

12

0

0

 

1

1

1

0

13

0

0

 

1

1

0

1

14

0

0

 

1

1

0

0

15

0

0

 

1

0

1

1

 

 

 

 

10