lb8

2

Введение

Целью данной работы является изучение совместного применения

устройства степени интеграции.

1.Разработать обобщенную функциональную схему устройства.

2.Описать составные части схемы.

3.Составить таблицы функционирования операционного блока.

4.Организовать прием и выдачу данных согласно варианту из таблицы для выполнения 4-х операций, используя встроенные блоки регистров и счетчиков (прием нарастающим фронтом параллельным кодом с асинхронным сбросом, выдача убывающим фронтом последовательным кодом младшими разрядами вперед с активным уровнем сигнала 0).

5. Создайте схему реализации вычислительного блока, выполняющего заданные операции( ∩ , − + 1) и осуществляющего прием входных данных и выдачу данных согласно варианту в таблице.

6.Составить план моделирования в виде двух столбцов таблицы: входные данные и выходные данные. Использовать для каждой операции по два различных набора данных. Поставить в плане моделирования вызов значения счетчика операций в конце моделирования до сброса и после него.

7.Промоделировать работу схемы в двух режимах. Провести анализ результатов моделирования разных режимов.

8.Сверить результаты моделирования с составленными таблицами истинности.

9.Повторить п. 4-8, только для описания устройств вместо схем на холстах .bdf используя заданный вариантом HDL: VHDL.

10.Написать выводы о проделанной работе.

3

1 ОБОБЩЕННАЯ ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА

Обобщенная функциональная схема представлена на рисунке 1.

Данное устройство состоит из трех частей: входной блок,

операционный блок и выходной блок.

Рисунок 1.1 – Обобщенная функциональная схема

4

2 ТАБЛИЦЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

Таблица функционирования устройства для декодирования 4b5b-кода в двоичное число представлена в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Таблица функционирования устройства

Таблица функционирования блока логической операции И приведена в таблице 2.2. Также в таблице 2.3 представлен пример функционирования для операции сложения.

5

Таблица 2.2 – Таблица функционирования блока логической операции

6

Таблица 2.3 – Таблица функционирования для операции сложения

7

8

В таблице 2.4 изображен план моделирования в виде двух столбцов.

Таблица 2.4 – План моделирования

9

3 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА

Функциональная схема входного блока представлена на рисунке 3.1. Данный блок состоит из dff-триггера с асинхронным сбросом в который поступает 8-ми разрядный код и входная частота(C_ext). На выходе получаем код состоящий из двух частей: кода операции и шести разрядного кода.

Рисунок 3.1 – Функциональная схема (входной блок)

Функциональная схема операционного блока представлена на рисунках 3.2- 3.4. Для решения задачи использовалось три мультиплексора: первый для преобразования в 4-х разрядный код, второй для сигнала FB, а третий для получения результата операции. Также на схеме представлен блок для вычитания и счетчик операций.

10

Рисунок 3.2 – Функциональная схема (операционный блок)

Рисунок 3.3 – Функциональная схема (операционный блок)

Рисунок 3.4 – Функциональная схема (операционный блок)