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

2 Семестр / Отчеты / 9 варик / 6laboratornaya_данные_удалены

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
07.06.2022
Размер:
625.19 Кб
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)

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ РЕГИСТРОВ

Отчет по лабораторной работе №6 по дисциплине «Электроника и схемотехника 2»

Вариант №9

Студент гр. ____

______________

__.__.2022

Преподаватель

каф. КИБЭВС

______________

__.__.2022

Томск 2022

Введение

Цель работы – изучить регистры, их принципы построения и работы.

Постановка задачи:

1.Составить таблицы истинности для схем согласно варианту.

2.Собрать заданные схемы регистров.

3.Описать устройства с помощью HDL.

3. Промоделировать работу схем и проверить с таблицами

истинностями.

Задания по варианту:

-описать регистр SISO DSR с асинхронной загрузкой и синхронным сбросом, разрядность регистра – 12;

-описать регистр с параллельной записью и последовательной выдачей

DSL, сброс – синхронный, разрядность регистра – 16;

- описать регистр PIPO с асинхронной загрузкой и синхронным

сбросом, разрядность-8.

2

1 РЕГИСТР ТИПА SISO

1.1 ТАБЛИЦА ИСТИННОСТИ

Ниже приведена таблица истинности 1.1 для регистра типа SISO DSR.

Таблица 1.1 – Таблица истинности регистра типа SISO DSR

 

 

 

 

 

 

Входы

 

 

 

 

 

 

Вых.

 

sin

R

L

D11

D10

D

D

D

D

D5

D4

D3

D2

D1

D0

 

 

 

 

 

 

 

9

8

7

6

 

 

 

 

 

 

 

1

a1

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

0

2

a2

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

0

3

a3

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

0

4

a4

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

0

5

a5

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

0

6

a6

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

0

7

a7

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

0

8

a8

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

0

9

a9

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

0

10

a10

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

0

11

a11

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

0

12

a12

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

a1

13

a13

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

a2

14

a14

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

a3

15

a15

1

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

a4

16

a16

x

1

b11

b10

b

b

b

b6

b5

b4

b3

b2

b1

b0

b0

 

 

 

 

 

 

9

8

7

 

 

 

 

 

 

 

 

17

a17

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

b1

18

a18

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

b2

19

a19

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

b3

20

a20

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

b4

21

a21

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

b5

22

a22

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

b6

23

a23

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

b7

24

a24

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

b8

25

a25

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

b9

26

a26

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

b10

27

a27

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

b11

3

1.2 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА

На рисунке 1.1 представлена функциональная схема регистра типа

SISO DSR.

Рисунок 1.1 – Функциональная схема асинхронного вычитающего счетчика

1.3 МОДЕЛИРОВАНИЕ

Было выполнено моделирование составленной функциональной схемы из пункта 1.3. На рисунке 1.2 изображен результат моделирования в режиме

Timing.

Рисунок 1.2 – Моделирование регистра SISO в режиме Timing

На рисунке 1.3 представлен результат моделирования в режиме

Functional.

Рисунок 1.3 – Моделирование регистра SISO в режиме Functional

4

По результатам моделирования можно сделать вывод, что схема

выполнена в соответствии с таблицей истинности асинхронного регистра

SISO DSR 1.1.

1.4 ОПИСАНИЕ С ПОМОЩЬЮ HDL

Ниже представлен код на SystemVerilog:

module siso_sv (

input logic C, L, R, sin, input logic D,

output logic sout) ;

logic [11:0] Q; assign sout = Q[0];

always_ff @(posedge C, posedge L) if (L) Q[0] <= D;

else if (R) Q <= 12'b0; else Q <= {sin, Q[11:1]};

endmodule

На рисунке 1.4 представлено моделирование регистра SISO в режиме

Timing.

Рисунок 1.4 – Моделирование регистра SISO в режиме Timing

На рисунке 1.5 представлено моделирование регистра SISO в режиме

Functional.

Рисунок 1.5 – Моделирование регистра SISO в режиме Functional

На рисунке 1.6 представлено изображение схемы с помощью RTL

Viewer.

5

Рисунок 1.6 – RTL Viewer представление

2 УНИВЕРСАЛЬНЫЙ РЕГИСТР

2.1 ТАБЛИЦА ИСТИННОСТИ

Ниже приведена таблица истинности 2.1 для универсального регистра с параллельной записью и последовательной выдачей DSL.

Таблица 2.1 – Таблица истинности универсального регистра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х.

 

R

L

D

D

D

D

D

D

D

D

D

D

D

D

D

D

D

D

sou

 

 

 

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

t

1

0

1

a1

a1

a1

a1

a1

a1

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a0

a1

 

 

 

5

4

3

2

1

0

9

8

7

6

5

4

3

2

1

 

5

2

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c0

a1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

3

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c1

a1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c2

a1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

5

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c3

a1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

6

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c4

a1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

7

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c5

a9

8

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c6

a8

9

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c7

a7

1

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c8

a6

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c9

a5

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c1

a4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение таблицы 2.1

1

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c1

a3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c1

a2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c1

a1

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

1

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c1

a0

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

1

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c1

c0

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

1

0

1

b1

b1

b1

b1

b1

b1

b

b

b

b

b

b

b

b

b

b0

b1

8

 

 

5

4

3

2

1

0

9

8

7

6

5

4

3

2

1

 

5

1

0

0

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

c1

b1

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА

 

 

 

 

 

Для данного задания необходимо реализовать синхронный сброс.

На рисунках 2.1, представлена функциональная схема заданного универсального регистра.

Рисунок 2.1 – Функциональная схема универсального регистра

7

2.3 МОДЕЛИРОВАНИЕ

Было выполнено моделирование составленной функциональной схемы из пункта 2.2. На рисунке 2.2 изображен результат моделирования в режиме

Timing.

Рисунок 2.2 – Моделирование универсального регистра в режиме Timing

На рисунке 2.3 представлен результат моделирования в режиме

Functional.

8

Рисунок 2.3 – Моделирование универсального регистра в режиме Functional

По результатам моделирования можно сделать вывод, что схема

выполнена в соответствии с таблицей истинности универсального регистра

2.1.

2.4 ОПИСАНИЕ С ПОМОЩЬЮ HDL

Ниже представлен код на SystemVerilog:

module piso_sv (

input logic C, L, R, input logic [15:0] D, output logic sout) ;

logic [15:0] Q; assign sout = Q[15];

always_ff @(posedge C) if (R) Q <= 16'b0; else if (L) Q <= D;

else Q <= {Q[15:0], D[0]}; endmodule

На рисунке 2.4 представлено моделирование универсального регистра

в режиме Timing.

9

Рисунок 2.4 – Моделирование универсального регистра в режиме Timing

На рисунке 2.5 представлено моделирование универсального регистра в режиме Functional.

Рисунок 2.5 – Моделирование универсального регистра в режиме Functional

На рисунке 2.6 представлено изображение схемы с помощью RTL

Viewer.

10