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

ЭИС2 / ЛБ1 / ЭИС2 Лабораторная работа 1

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
20.06.2025
Размер:
1.3 Mб
Скачать

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное 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

Студент гр. 7х3-х

_______ ххххххх

05.05.2025

Руководитель Преподаватель КИБЭВС

_______ ххххххх

05.05.2025

Томск 2025

Введение

Целью работы является изучение основных инструментов САПР QuartusII и моделирования работы схем в ней на основе простых логических элементов.

Постановка задачи:

1.Собрать на холсте или разных холстах .bdf и промоделировать работу схем 2И(AND), 2ИЛИ(OR), 2ИСКЛ.ИЛИ(XOR), 2И-НЕ(NAND), 2ИЛИ-

НЕ(NOR) и 2ИСКЛ.ИЛИ-НЕ(XNOR) по аналогии с примером в методических указаниях в двух режимах;

2.Описать логические элементы из п.1 на HDL согласно варианту, в одном или разных модулях, в зависимости от того, как выполняется п.1, и промоделировать эти схемы;

3.Собрать схему на отдельном холсте .bdf для выражения из таблицы согласно варианту;

4.Промоделировать ее работу в двух режимах и сделать вывод;

5.Выполнить п.3 и п.4 только с помощью HDL согласно варианту;

6.Составить таблицу истинности для выражения из таблицы согласно варианту, сверить результаты моделирования с составленной таблицей истинности;

7.Написать выводы о проделанной работе.

2

1 ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

1.1 Схема 2И

Таблица истинности для схемы 2И представлена в таблице 1.1. Таблица 1.1 – Таблица истинности 2И

 

Вход

Выход

 

 

 

 

X1

 

X2

Y

 

 

 

 

0

 

0

0

 

 

 

 

1

 

0

0

 

 

 

 

0

 

1

0

 

 

 

 

1

 

1

1

 

 

 

Запись формулы схемы 2И (1.1):

 

 

 

Y =X 1X 2

(1.1)

На рисунке 1.1 представлена функциональная схема 2И. Схема была скомпилирована для дальнейшего моделирования.

Рисунок 1.1 – Функциональная схема 2И

Было проведено моделирование схемы в двух режимах, результаты представлены на рисунке 1.2 и рисунке 1.3.

Рисунок 1.2 – Результат функционального режима

3

Рисунок 1.3 – Результат режима с задержкой На рисунке 1.4 элемент 2И описан на VHDL.

Рисунок 1.4 – Реализация на VHDL

4

1.2 Схема 2ИЛИ

Таблица истинности для схемы 2ИЛИ представлена в таблице 1.2. Таблица 1.2 – Таблица истинности 2ИЛИ

 

Вход

Выход

 

 

 

 

X1

 

X2

Y

 

 

 

 

0

 

0

0

 

 

 

 

1

 

0

1

 

 

 

 

0

 

1

1

 

 

 

 

1

 

1

1

 

 

 

Запись формулы схемы 2ИЛИ (1.2):

 

 

 

Y =X 1 X 2

(1.2)

На рисунке 1.5 представлена функциональная схема 2ИЛИ. Схема была скомпилирована для дальнейшего моделирования.

Рисунок 1.5 – Функциональная схема 2ИЛИ

Было проведено моделирование схемы в двух режимах, результаты представлены на рисунке 1.6 и рисунке 1.7.

Рисунок 1.6 – Результат функционального режима

5

Рисунок 1.7 – Результат режима с задержкой На рисунке 1.8 элемент 2ИЛИ описан на VHDL.

Рисунок 1.8 – Реализация на VHDL

6

1.3 Схема 2ИСКЛ.ИЛИ

Таблица истинности для схемы 2ИСКЛ.ИЛИ представлена в таблице 1.3. Таблица 1.3 – Таблица истинности 2ИСКЛ.ИЛИ

 

Вход

Выход

 

 

 

 

X1

 

X2

Y

 

 

 

 

0

 

0

0

 

 

 

 

1

 

0

1

 

 

 

 

0

 

1

1

 

 

 

 

1

 

1

0

 

 

 

Запись формулы схемы 2ИСКЛ.ИЛИ (1.3):

 

 

 

Y =X 1 X 2

(1.3)

На рисунке 1.9 представлена функциональная схема 2ИСКЛ.ИЛИ. Схема была скомпилирована для дальнейшего моделирования.

Рисунок 1.9 – Функциональная схема 2ИСКЛ.ИЛИ

Было проведено моделирование схемы в двух режимах, результаты представлены на рисунке 1.10 и рисунке 1.11.

Рисунок 1.10 – Результат функционального режима

7

Рисунок 1.11– Результат режима с задержкой На рисунке 1.12 элемент 2ИСКЛ.ИЛИ описан на VHDL.

Рисунок 1.12 – Реализация на VHDL

8

1.4 Схема 2И-НЕ

Таблица истинности для схемы 2И-НЕ представлена в таблице 1.4. Таблица 1.4 – Таблица истинности 2И-НЕ

 

Вход

Выход

 

 

 

 

 

 

X1

 

 

X2

Y

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

1

 

 

 

 

 

 

0

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

0

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

0

 

 

 

 

 

Запись формулы схемы 2И-НЕ (1.4):

 

 

 

Y =

 

 

(1.4)

 

 

X 1X 2

На рисунке 1.13 представлена функциональная схема 2И-НЕ. Схема была скомпилирована для дальнейшего моделирования.

Рисунок 1.13 – Функциональная схема 2И-НЕ

Было проведено моделирование схемы в двух режимах, результаты представлены на рисунке 1.14 и рисунке 1.15.

Рисунок 1.14 – Результат функционального режима

9

Рисунок 1.15 – Результат режима с задержкой На рисунке 1.16 элемент 2И-НЕ описан на VHDL.

Рисунок 1.16 – Реализация на VHDL

10

Соседние файлы в папке ЛБ1