Проектування цифрових пристроїв на основі САПР QUARTUS II: Практикум, страница 21

д) у вікні програматора ввімкнути (клацнути прямокутники) функцій Program/Configure, Verify і Blanc-Check (функція Examine є доступною за використання спеціальних конфігураційних мікросхем), залишити вимкненою функцію Security Bit, записати код користувача Usercode та зберегти файл. 

3.5 Виконати фізичне програмування мікросхеми:

а) переконатися, що на платі UP2 чотири штирові триконтактні перемикачі (джампери) TDI, TDO, DEVICE, BOARD встановлено в режим програмування однієї мікросхеми – всі джампери з’єднують два верхні контакти С1 і С2 (як на рисунку у файлі ../3lab/ROZWED_MAX), інакше перемкнути їх; 

б) з’єднати апаратним конфігураційним пристроєм ByteBlaster ІІ рознім JTAG_IN на платі UP2 з портом LPT1 (портом для з’єднання з принтером)  персонального комп’ютера;

в) з’єднати спочатку кабелем DC_IN плату UP2 з джерелом живлення і лише після цього ввімкнути джерело в мережу 220 В. Наявність зовнішньої напруги індикується на платі зеленим світлодіодом POWER;

г) у вікні програматора натиснути кнопку Start. Миготінням світлодіода ТСК на платі і в рядку Progress CDF-файлу індикується передавання даних під час програмування, а світінням світлодіода CONF_D – завершення цього процесу;

д) натиснути кнопку ОК у вікні з повідомленням про успішне програмування.

3.6 Дослідити пристрій на запрограмованій ІС.

4 ЦИФРОВІ КОМУТАТОРИ

Мета роботи: дослідження типових мультиплексорів і демультиплексорів, проектування ЦКП на мультиплексорах; групи й шини; мегафункції, основи їх настроювання, менеджер автоматичного ство­рення різновидів мегафункцій, запрова­дження мегафункцій до графічного файлу та застосування їх для побудови цифрових пристроїв; дослідження запрограмованого пристрою.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

! Для заданого варіанта (див. додатки, завдання 4): а) спроектувати ЦКП для реалізації логічної функції на мультиплексорах різної розрядності та вибрати оптимальний варіант; б) розробити схему для дослідження цифрових комутаторів. 

СТИСЛІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Цифрові комутатори, що здійснюють перемикання сигналів з одного каналу в декілька (демультиплексори) або, навпаки, з кількох каналів в один (мультиплексори), розглянуто в [2], де наведено також необхідні для розуміння САПР відомості про елементи арифметики, групи й шини та мегафункції (табл. 4.1, 4.2).

Проектування ЦКП на мультиплексорах

Вихідна функція мультиплексора являє собою ДДНФ логічної функції від змінних а_і, якщо d_j є її значення на відповідних наборах (мінтермах) цих змінних. Отже, з’єднанням з адресними входами мультиплексора змінних, а з інформаційними входами – констант згідно з таблицею відповідності можна реалізувати будь-яку логічну функцію.

Утворений пристрій стає, таким чином, універсальним логічним модулем (УЛМ). УЛМ чотирьох змінних для прикладу наведено на рис. 4.1. На адресні (селекторні – SEL) входи мультиплексора 16:1 подаються чотири змінні, тому на виході OUT з’являється рівень, що відповідає значенням змінних, які діють у цей час. Наприклад, коли х₄х₃х₂х₁ = 0101, тобто і = 5, цим адресним кодом до виходу підмикається п’ятий вхід, що відповідає значенню у = 1.

На програмовних ВІС такий прийом використовувати доцільно, якщо він спрощує проектування, а на ІС жорсткої структури застосовувати мультиплексор для реалізації окремої функції може виявитися доцільним, якщо при цьому зменшується складність за критерієм потрібної кількості корпусів ІС. З метою зменшення складності бажано застосовувати мультиплексори щонайменшої розрядності, якщо це надмірно не ускладнює схему на інформаційних входах, а оптимальність рішення з’ясовується шляхом порівняння варіантів схеми на мультиплексорах різної розрядності.

Методику проектування ЦКП на мультиплексорах меншої розрядності розглянемо на прикладі логічної функції чотирьох змінних (див. рис. 4.1,а).

1. За діаграмою термів у на рис. 4.2,а мінімізуємо функцію

і визначаємо ступінь її залежності від аргументів: змінні x₁, x₂, x₄ входять до виразу у двічі та х₃ – один раз.