Проектування цифрових пристроїв на основі САПР QUARTUS II: Практикум

В. Л. Кофанов, О. В. Осадчук, Д. В. Гаврілов

ПРОЕКТУВАННЯ ЦИФРОВИХ ПРИСТРОЇВ

НА ОСНОВІ САПР QUARTUS II

&
Міністерство освіти і науки України

Вінницький національний технічний університет

В. Л. Кофанов, О. В. Осадчук, Д. В. Гаврілов

ПРОЕКТУВАННЯ ЦИФРОВИХ ПРИСТРОЇВ

НА ОСНОВІ САПР QUARTUS II

Затверджено Вченою радою Вінницького національного технічного університету як практикум для студентів напряму підготовки  
"Радіотехніка" всіх спеціальностей. Протокол № 10 від 27 березня 2008 р.

Вінниця ВНТУ 2009

УДК 621.374

 К 74

Рецензенти:

О. Д. Азаров, доктор технічних наук,  професор

С. М. Злепко, доктор технічних наук,  професор

І. І. Хаїмзон, доктор технічних наук,  професор

Рекомендовано до видання Вченою радою Вінницького
національного технічного університету Міністерства освіти і науки України

КофановВ. Л., Осадчук О. В., Гаврілов Д. В.

К 74    Проектування цифрових пристроїв на основі САПР Quartus II. Практикум. – Вінниця: ВНТУ, 2009. – 164 с.

Практикум поєднує виконання практичних завдань і лабораторних досліджень цифрових пристроїв (ЦП) на сучасних програмовних ІС (ПЛІС). Одночасно з вивченням ЦП на ПЛІС і традиційній елементній базі передбачено опанування основами повноциклової САПРQuartus II. З метою активізації навчального процесу завдання включає створення діючого макета для експериментального дослідження певного типуЦП згідно з варіантом індивідуального завдання.

Змістом посібника є типові ЦП, що охоплюють відповідні розділи дисциплін „Цифрові пристрої та мікропроцесори”, „Проектування цифрових пристроїв”, „Елементна база цифрових систем зв’язку”. Матеріал є базою також для курсового і дипломного проектування з можливістю виготовлення експериментального макета.

УДК 621.374

© В. Кофанов,О. Осадчук, Д. Гаврілов, 2009

ЗМІСТ

Вступ................................................................................... 4

1 Основні логічні функції................................................. 7

Контрольні запитання.............................................. 10

Лабораторне завдання.............................................. 11

2 Реалізація логічних функцій........................................ 19

Контрольні запитання.............................................. 20

Лабораторне завдання.............................................. 20

3 Перетворювачі кодів..................................................... 35

Контрольні запитання.............................................. 38

Лабораторне завдання.............................................. 38

4 Цифрові комутатори..................................................... 47

Контрольні запитання.............................................. 51

Лабораторне завдання.............................................. 51

5 Створення текстових проектів..................................... 65

Лабораторне завдання.............................................. 67

6 Арифметичні пристрої.................................................. 79

Контрольні запитання.............................................. 81

Лабораторне завдання.............................................. 82

7 Тригери.......................................................................... 93

Контрольні запитання.............................................. 95

Лабораторне завдання.............................................. 95

8 Регістри........................................................................ 100

Контрольні запитання............................................ 112

Лабораторне завдання............................................ 114

9 Лічильники.................................................................. 121

Контрольні запитання............................................ 132

Лабораторне завдання............................................ 133

10 Програмовні мікросхеми.......................................... 137

Контрольні запитання............................................ 144

Лабораторне завдання............................................ 144

Словник найбільш уживаних термінів......................... 149

Література....................................................................... 150

Додатки........................................................................... 151

ВСТУП

Практикум охоплює матеріал для виконання практичних завдань і лабораторних до­сліджень. Засвоєння основ цифрових пристроїв (ЦП) (digital devices) здійснюється на базі надвеликих інтегрованих мікросхем програмованої структури (для стислості позначатимемо їх ПЛІС – програмовані логічні ІС) відповідно до останніх досягнень мікроелектроніки. Проте одночасно вивчаються також типові ЦП традиційної елементної бази, які зручно запроваджувати до ПЛІС у вигляді стандартних структурних компонентів. Крім того, метою практикуму є набуття студентами навичок сучасної інженерної праці, коли левова час­тка розробки і налагодження нової радіоелектронної апаратури (РЕА) та діагностики під час експлуатації діючої РЕА має припадати на системи ав­томатизованого проектування (САПР).