Лабораторная работа №4 / Laba_4
.docСанкт-Петербургский Государственный
Электротехнический Университет «ЛЭТИ»
Лабораторная работа №4
Выполнил: студенты гр. 3372
Сивков А. А.
Проверил: Фахми Ш. С.
Санкт-Петербург,
2005 г.
Лабораторная работа №4
Цель работы: реализовать устройство выводящие на семи - сегментный
индикатор заданные числа в шестнадцатеричном виде, на вход поступает 4-х разрядный код выводимого числа. На семи – сегментный индикатор поступает 7-ми разрядный код, отвечающий за состояние всех сегментов индикатора.
Задание: реализовать возможность вывода на семи – сегментный индикатор
следующих шестнадцатеричных чисел: 1, 4, 5, 6, 7, 9, A, E, F.
Разработка:
Разрабатываемой схеме будет соответствовать следующая таблица истинности:
|
hexit |
X0 |
X1 |
X2 |
X3 |
Ya |
Yb |
Yc |
Yd |
Ye |
Yf |
Yg |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
4 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
5 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
6 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
7 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
9 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
A |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
E |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
F |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
где: hexit – выводимое шестнадцатеричное число; X0 X1 X2 X3 – его 4-х разрядный код; Ya Yb … Yg – семиразрядный код поступающий на индикатор (Ya – соответствует сегменту ‘a’ семи - сегментного индикатора, Yg – сегменту ‘g’).
Нахождение функций: Минимизировав функции Ya - Yg картами Карно, получим:
Ya = X0 !X1 !X2 + !X0 X2 + X1 !X2
Yb = !X0 !X2 + X1 X2 !X3
Yc = !X1 !X2 + !X0 !X1 X2 + X1 X2 !X3
Yd = !X0 !X1 X2 + X1 X3
Ye = !X1 X2 X3 + X1 X2 + X0 !X2
Yf = !X0 X3 + !X0 X2 !X3 + X0 !X2
Yg = !X0 X3 + !X0 X2 !X3 + X0 !X2
для упрощения минимизации можно предположить, что на всех наборах X, больше 1000 значение функции равно 1 в «удобных» для минимизации картами Карно местах.
Логическая схема:
Проектирование цифрового устройства:
для реализации данного устройства необходимы следующие элементы:
CmdReg
– регистр задающий X1,
X2,
X3,
X4.
lpm_inv
– логическое НЕ
lpm_and
– логическое И
lpm_or
– логическое ИЛИ
Output
– выход с CLS
Все эти элементы находятся в Module library программы Triscend Fastchip. Перетаскиваем эти элементы из Module library на CSL. Настраиваем входы и выходы элементов в соответствии с функциональной схемой устройства, при этом lpm_inv имеет четыре входа, и четыре выхода (в этом элементе инвертируются значения x1, x2, x3, x4 на выходе получаем notx1, notx2, notx3, notx4). Элемент lpm_and имеет 9 входов и три выхода (по 1 выходу на 3 входа) всего потребуется 7 таких элементов. Элемент lpm_or имеет 3 (или 2) входа и 1 выход. В регистре CmdReg задаются значения x1, x2, x3, x4, значению регистра 0x05 соответствует последовательность 0, 1, 0, 1. Output используется для вывода значении a, b, c, d, e, f, g на семи - сегментный индикатор. Для того, чтобы присоединить выходы a, b, c, d, e, f, g к соответствующим ножкам (a – 127, b – 126, c – 101, d – 102, e – 103, f – 135, g - 136) необходимо в I/O editor (значок которого можно найти в правом углу) Output_A.x перетащить на нужные ножки.
Следующим этапом является Bind (приготовление проекта для использования в CSoC, проверка связей и т.д.), щелкаем на значок Bind в верху программы и ждем.
Загрузка проекта в устройство:
Из программы Fastchip запускаем программу Device link (одноименная кнопка на панели инструментов). Вводим IP адрес в Tools-> Device link options.
Нажимаем Configuration на панели инструментов -> Save and download.
Выводы:
В данной работе было спроектировано устройство преобразующее 4 бита входных данных в 7 бит выходных данных таким образом, чтобы для каждого входного набора на 7-сегментном индикаторе отображалась некоторая цифра (буква), указанная в задании.