Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ
(МТУСИ)
Факультет "Радио и телевидение"
Кафедра "Радиотехнические системы"
Лабораторная работа № 3
по дисциплине микропроцессорные устройства
Выполнил студент гр. БРМ1902:
Обама Х.С.
Бонсэн Й.Ф.
Проверил Д.Н.Шубин
Цель работы
Изучение системы автоматизированного проектирования (САПР) Xilinx ISE Web Pack. Изучение языка VHDL и реализация на ПЛИС цифровой схе-мы последовательного типа с использование как графического редактора и базы готовых элементов, так и модулей на языке описания аппаратуры VHDL.
Выполнение
Проектирование цифрового устройства
Модули counter1 и counter2 понижают скорость внутреннего счетчика с разной скоростью.
Мультиплексор M2_1 в зависимости от положения переключате-ля SW0 выбирает, какая скорость счетчика будет использоваться. ·
Модуль to_leds выполняет функцию бинарного счетчика, кото-рый выводит своё состояние на 8 светодиодов и при нажатии кнопки RESET на следующем такте обнуляет счетчик.
Создание схемы
Настройки модуля counter 1, 2
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
- Uncomment the following library declaration if using
- arithmetic functions with Signed or Unsigned values
--use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;
-- Uncomment the following library declaration if instantiating
-- any Xilinx primitives in this code.
--library UNISIM;
-use UNISIM.VComponents.all;
entity counter1 is
Port ( clk : in STD_LOGIC;
clk_out : out STD_LOGIC);
end counter1;
architecture Behavioral of counter1 is
begin
process(clk) variable counter: integer := 0; variable flag: boolean := False;
begin
if clk'event and clk = '1' then
if counter = 50000000 then
counter := 0;
flag := not flag;
else
counter := counter + 1;
end if;
if flag = True then
clk_out <= '1';
else
clk_out <= '0';
end if;
end if;
end process;
end Behavioral;
Для модуля counter2 текст программы выглядит так же кроме этой строки
if counter = 25000000 then
Модули counter1 и counter2 на схеме
Настройки модуля to_leds
Область объявления портов бу-дет выглядетьтак:
entity to_leds is
Port ( clk : in STD_LOGIC;
btn_res : in STD_LOGIC;
led : out STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0));
end to_leds;
Следующий немаловажный шаг – добавление библиотек. В этом модуле потребуются дополнительные библиотеки, и верхняя область файла будет иметь следующий вид:
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
И основная часть кода:
process(clk, btn_res)
variable cnt: STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0) := "00000000"; -- 8-битная
-- переменная счетчика
begin
if clk'event and clk = '1' then -- На переднем фронте сигнала
if cnt = (cnt'range => '1') or btn_res = '0' then -Если значение -- счетчик 11111111 или кнопка в состояние 0
cnt := "00000000"; -- Сбросить счетчик else -- Если нет, то
cnt := cnt + 1; -- Увеличение счетчика на 1
end if;
led <= cnt; -- Вывод на светодиоды состояние счетчика
end if;
end process;
Примечание: строка btn_res = '0' может показаться необычной, так как в обычном состоянии не нажатая кнопка выдает 0, а нажатая 1. Но в данной работе используется кнопка RESET на плате, значения которой инвертиро-ваны.