Лабы / Узлы Лаба 6
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)
Кафедра ВТ
ОТЧЕТ
по лабораторной работе №6
по дисциплине «Узлы и устройства средств вычислительной техники»
Тема: ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ ТАКТОВЫХ СИГНАЛОВ
Вариант 12
Студенты гр. 6306 Мальцева В.А.
Солдатенков А.А.
Преподаватель Бондаренко П.Н.
Санкт-Петербург
2019
Цель работы
Исследовать особенности функционирования распределителей тактовых сигналов, построенных на сдвигающих регистрах и счетчиках Джонсона.
Задание на лабораторную работу
Задание состоит из двух частей:
Часть 1. Синтезировать на основе имеющихся в библиотеке САПР Quartus II примитивов распределитель тактовых сигналов на основе сдвигающего регистра в соответствии с заданием: количество выходных каналов - 10, циркуляция единицы.
Часть 2. Используя примитивы САПР Quartus II, синтезировать РТС на основе счетчика Джонсона в соответствии с заданием: количество выходных каналов - 10, циркуляция единицы, счетчик с самовосстановлением, реализованным с дополнительным триггером.
Часть 1
В Приложении 1 рис. 1 приведена функциональная схема РТС на основе сдвигающего регистра с самовосстановлением после сбоя в соответствии с заданием.
Построим соответствующую схему в системе Quartus II. Комбинационная схема, представленная графическим файлом проекта Quartus II, приведена на рис. 2. Приложение 1
На рисунке 3 приведены результаты функционального моделирования.
Рис. 3. Результаты функционального моделирования РТС на основе сдвигающего регистра с самовосстановлением после сбоя
Из функционального моделирования схемы можно сделать вывод, что схема построена правильно.
Часть 2
Счетчики Джонсона осуществляют счет в коде Джонсона. Состояния счетчика представлены в таблице 1.
Таблица 1. Состояния счетчика Джонсона.
Номер состояния |
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
Q0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
4 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
6 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
7 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
8 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
9 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
На рис. 4 приведена функциональная схема РТС на основе основе счетчика Джонсона в соответствии с заданием.
Рис. 4. Функциональная схема РТС на основе счетчика Джонсона
Построим соответствующую схему в системе Quartus II. Комбинационная схема, представленная графическим файлом проекта Quartus II, приведена на рис. 5.
Рис. 5. Комбинационная схема РТС на основе счетчика Джонсона в системе Quartus II.
На рисунке 6 приведены результаты функционального моделирования.
Рис. 6. Результаты функционального моделирования РТС на основе счетчика Джонсона
На рис. 7 показана более детальная диаграмма полученного результата.
Рис. 7. Детальная временная диаграмма счетчика Джонсона
В ходе лабораторной работы мы назначили выходы и входы соответствующим контактам, после чего загрузили модель с помощью Quartus II на заранее подготовленную плату, наблюдали работу устройства в автоколебательном режиме.
Выводы по работе
В процессе выполнения лабораторной работы мы исследовали особенности функционирования распределителей тактовых сигналов, построенных на сдвигающих регистрах и счетчиках Джонсона. Загрузили проект на плату, убедившись в правильности решения.