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)
ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Отчет по лабораторной работе №1 по дисциплине «Электроника и схемотехника»
Вариант №2
Выполнил: Студент гр.
Принял
Томск 2022
Введение
Цель работы: изучить основные инструменты САПР QuartusII и
научиться моделировать в ней работу схем на основе простых логических
элементов.
2
Постановка задачи
Собрать на холсте или разных холстах, bdf и промоделировать работу схем 2И, 2ИЛИ, 2искл.ИЛИ, 2И-НЕ и 2ИЛИ-НЕ по аналогии с примером в методических указаниях в двух режимах.
Описать логические элементы из п.1 на HDL согласно 2 варианту задания в одном или разных модулях, в зависимости от того, как выполнялся п.1, и промоделировать эти схемы.
Собрать схему на отдельном холсте. bdf для выражения из таблицы согласно 2 варианту.
Промоделировать её работу в двух режимах. Сделать предположение,
из-за чего возникает разница в результатах моделирования разных режимов и почему.
Выполнить пп. 3-4 только с помощью HDL согласно 2 варианту.
Составить таблицу истинности для выражения из таблицы согласно 2
варианту. Сверить результаты моделирования с составленной таблицей истинности.
Написать выводы о проделанной работе.
3
– |
|
|
1. |
УСТРОЙСТВО 2И |
|
Таблица 1.1 Таблица истинности 2И |
|
|
|
|
|
Вход |
|
Выход |
|
|
|
X |
X2 |
Y |
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
0 |
1 |
0 |
|
|
|
1 |
0 |
0 |
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
Запись формулы схемы:
= 2
Функциональная схема:
Рисунок 1.1 – Функциональная схема 2И
Код на HDL: module elements( input x,x2, output y,); assign y = x & x2; endmodule
Моделирование:
4
Рисунок 1.2 – Моделирование 2И
Рисунок 1.3 – Функциональный режим
В функциональном режиме представлено идеальное изображение, а в тайминг режиме видны задержки
5
2. |
УСТРОЙСТВО 2ИЛИ |
|
|
Таблица 2-Таблица истинности 2ИЛИ |
|
||
|
|
|
|
Вход |
|
|
Выход |
|
|
|
|
X3 |
|
X4 |
Y1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
0 |
|
|
|
|
0 |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
1 |
|
0 |
1 |
|
|
|
|
1 |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
Запись формулы схемы:
= 3 4
Функциональная схема:
Рисунок 2.1 – Функциональная схема 2ИЛИ
Код на HDL: module elements( input,x3,x4, output y1); assign y1 = x3 | x4; endmodule
Моделирование
6
Рисунок 2.2 – Моделирование 2ИЛИ
Рисунок 2.3 – Функциональный режим
3. УСТРОЙСТВО 2ИСКЛ.ИЛИ
Таблица 3-Таблица истинности 2искл.ИЛИ
Вход |
|
Выход |
|
|
|
X5 |
X6 |
Y2 |
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
0 |
1 |
1 |
|
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
|
1 |
1 |
0 |
|
|
|
Запись формулы схемы:
2 = 5 6
7
Функциональная схема:
Рисунок 3.1 – Функциональная схема 2искл.ИЛИ
Код на HDL: module elements( input x5,x6, output y3); assign y2 = x5 ^ x6; endmodule
Моделирование:
Рисунок 3.2 – Моделирование 2искл.ИЛИ
Рисунок 3.3 – Функциональный режим
8
4. |
УСТРОЙСТВО 2И – НЕ |
|
||
Таблица 4-Таблица истинности 2И-НЕ |
|
|||
|
|
|
|
|
Вход |
|
|
|
Выход |
|
|
|
|
|
X7 |
|
X8 |
|
Y3 |
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
|
|
|
|
Запись формулы схемы:
3 = ̅7̅̅̅̅8̅
Функциональная схема:
Рисунок 4.1 – Функциональная схема 2И-НЕ
Код на HDL: module elements( input x7,x8, output y3); assign y3 = ~(x7 & x8); endmodule
Моделирование:
9
Рисунок 4.2 – Моделирование 2И-НЕ
Рисунок 4.3 – Функциональный режим
10