Проектування цифрових пристроїв на типових ІС та на ВІС програмованої структури

Міністерство освіти і науки України

Вінницький національний технічний університет

Інститут радіотехніки, зв’язку та приладобудування

Факультет радіотехніки та телекомунікацій

Кафедра радіотехніки

ПРОЕКТУВАННЯ ЦИФРОВИХ ПРИСТРОЇВ НА ТИПОВИХ        ІС ТА НА ВІС ПРОГРАМОВАНОЇ СТРУКТУРИ

(Варіант –23)

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до курсової роботи з дисципліни

«Цифрові пристрої та мікропроцесори  ч.1»

08-36.КР.193.00.000 ПЗ

Керівник роботи:

Кофанов В. Л.

«___» ____________2007 р.

Виконав: ст. гр. РТ-05

Трач В. М.

«___» ____________2007 р.

Вінниця ВНТУ 2007 р.

Анотація

В даній курсовій  роботі було застосовано різні методи спрощення  та мінімізації функцій, на прикладі реалізовано логічні функції у різних базисах. Також спроектовано пристрій на логічних елементах, заданої функції в ТЗ, спроектовано пристрій на ЦКП (цифровий комбінаційний пристрій) та ЦПП (цифровий послідовний пристрій). Отримані пристрої були спроектовані у редакторі Quartus II, що дав можливість дослідити їхні часові діаграми та впевнитись у вірності проектування.

Зміст

Завдання на курсову роботу....................................................................................4

Вступ.........................................................................................................................6

1 Логічне проектування...........................................................................................7

    1.1 Таблиця відповідності, вирази для функції Y у (ДДНФ, ДКНФ).............7

    1.2 Мінімізація функції та реалізація схем у базисі І-НЕ, АБО-НЕ, та

           з використанням елементів І-АБО-НЕ…………...……….........................8

    1.3 Мінімізація функції із застосуванням редукції…......................................10

    1.4 Реалізація функції на  мікросхемах…………….........................................10

    1.5 Виконання автоматичного проектування пристрою в Quartus II….……12

    1.6 Виконання автоматичного проектування введенням виразу

           мовою AHDL……………………………………………………………….14

2 Проектування пристрою на ЦКП...............................….....................................15

    2.1 Синтезування мультиплексора…………………...………………………..15

    2.2 Автоматичне проектування пристрою в Quartus II…...……......................19

    2.3 Автоматичне проектування пристрою в  текстовому редакторі…...........21

3 Спроектувати пристрій на ЦПП………………………………………………..22

    3.1 Синтезування реверсивного РІР на регістрі…….………………………...22

    3.2 Аналіз функціонування пристрою……………………………………..…..23

    3.3 Автоматичне проектування пристрою в Quartus II…...……......................25

    3.4 Виконати п. 3.3 у  текстовому редакторі Quartus II………………………28

 4 Виконати вправи з арифметичних основ ЦП…………………………………30

4.1 Виконати алгебричне додавання чисел Х10 з використанням             доповняльного, оберненого та двійково-десяткового коду……………...30

4.2 Знайти Хс, згідно з варіантом таблиці 4.2…………………………..……31 Висновки...................................................................................................................32

Література.................................................................................................................33

Завдання на курсову роботу

1  Спроектувати пристрій на логічних елементах

1.1 Для логічної функції: , навести досконалу форму (ДДНФ або ДКНФ) і таблицю відповідності.

1.2 Мінімізувати функцію у формі (МДНФ / МКНФ для прямого / інверсного її зображення), потрібній для реалізації в базисах І-НЕ, АБО-НЕ, І-АБО-НЕ та навести схеми в цих базисах із зазначенням їх складності.

1.3  Мінімізувати схему в одному елементному базисі (І-НЕ чи АБО-НЕ), що забезпечує меншу складність, порівняти її зі складністю схем за п. 1.2.

1.4 Виконати елементи технічного проектування пристрою: зобразити схему найменшої складності за ДСТУ на ІС вибраної серії (із зазначенням номерів виводів ІС) і навести основні характеристики (напруга живлення, логічні рівні, навантажувальна здатність, споживана потужність, швидкодія) із зазначенням їх сенсу та технічних вимог щодо меж припустимого розкиду або нестабільності. Дати стисле пояснення кожного елемента позначення серії ІС і типономіналу.

1.5 Виконати автоматичне проектування пристрою за схемами п. 1.2, 1.3 на ВІС програмованої структури родини MAX7000S у графічному редакторі САПР Quartus II та здійснити автоматичний аналіз швидкодії за допомогою матриці затримок. Навести BDF- і VWF-файли проекту із зазначенням його імені з варіантом XX та дати стисле тлумачення результатів.