Информатика и выч. техника \ Проектирование цифровых устройств

Проектування цифрових пристроїв на основі САПР QUARTUS II: Практикум, страница 23

Таблиця 4.2 – Мегафункції комбінаційних пристроїв

Символ

Основні параметри

1

2

Дешифратор

  

lpm_decode (Decoder):

LPM_WIDTH – розрядність двійкового вхідного коду;

LPM_DECODES – розрядність унітарного вихідного коду;

для повного дешифратора: LPM_DECODES=2^ LPM_WIDTH.

Приклад: LPM_ WIDTH = 3, дешифратор 3:8, data[LPM_WIDTH-1..0] = data [2..0], eq[LPM_DECODES-1..0] = eq[7..0].

Продовження таблиці 4.2

1

2

Мультиплексори

lpm_mux (Multiplexer):

LPM_WIDTHS – розрядність адре­сної шини sel[];

LPM_SIZE £ 2^ LPM_WIDTHS – кількість вхідних шин і розряд­ність вихідної шини result[]; 

LPM_WIDTH – розрядність кожної вхідної шини.

Приклад: LPM_WIDTHS = 3, LPM_WIDTH = 4,  LPM_SIZE = 8,

муль­типлексор 8:1,

sel[LPM_WIDTHS-1..0] = sel[2..0],

data[LPM_SIZE-1..0][LPM_WIDTH-1..0]= = data[7..0][3..0],

result[LPM_WIDTH-1..0] = result[3..0].

Окремі випадки:

mux – перемикач ліній,

busmux – перемикач двох шин.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Як слід каскадувати мультиплексори і демультиплексори з метою збільшення розрядності?

2. Як зв’язані між собою кількість адресних і інформаційних входів у  мультиплексорі і демультиплексорі?

3. Запишіть вираз для вихідної логічної функції мультиплексора 8:1 та побудуйте його схему.

4. Спроектуйте на мультиплексорах: 1) ЦКП для реалізації логічної функції, що задана варіантом завдання 2; 2) шифратор 4:2; 3) пріоритетний шифратор 4:2.

ЛАБОРАТОРНЕ ЗАВДАННЯ

1. Дослідити типові комутатори цифрових сигналів.

1.1 За принциповою електричною схемою та осцилограмами сигналів (4prim.bdf, .vwf) мультиплексора і демультиплексора  на логічних елементах скласти таблицю відповідності і рівняння вихідних функцій, виміряти затримку вихідних імпульсів. У звіті навести схеми, умовні графічні позначення за ГОСТ, таблиці відповідності, рівняння вихідних функцій, часові діаграми, затримки, стислі пояснення принципу дії таких ЦКП. 

1.2 Ознайомитися з макрофункціями стандартних мультиплексорів серії 74, у тому числі з трьома станами виходу (файл 4lіbr_macro.bdf,        рис. 4.1...4.4), а також дешифраторів, які можуть виконувати функції демультиплексорів (файл 3lіbr.bdf, рис. 1). У звіті навести символи з різних груп, пояснити призначення та особливості входів і виходів.

1.3 Ознайомитися з дібраними елементами бібліотеки мегафункцій (файл 4libr_mega.bdf): 1) буфер, 2) логічні функції, 3) дешифратор, 4) мультиплексори та пояснювальними прикладами 1...10. Розглянути виконувані функції в довідці: Help > Megafunctions/LPM > вибрати категорію та ім’я мегафункції; дати тлумачення сенсу кожної з чотирьох груп мегафункцій і їх параметрів. У звіті навести принаймні по одному символу з кожної групи, пояснити призначення та особливості входів і виходів та дати стисле тлумачення основних параметрів.

2. Застосувати макрофункції мультиплексорів для реалізації заданого варіанта (ХХ=01, 02, …) логічної функції y.

У графічному файлі проекту 4ХХgr_macro дібрати макрофункції, потрібні для реалізаціїлогічної функції на мультиплексорах різної розрядності, настроїти їх, доповнити схеми іншими елементами, виконати компіляцію і функціональне моделювання, переконатися в правильності проектування та вибрати оптимальний варіант схеми на ІС жорсткої логіки.

Приклад: 400gr_macro.bdf (схеми 1...4), .vwf.

F Примітки:

1. У випадку розгалужених шин треба вводити їх імена, а також імена з’єднаних з ними ліній: інструментом вибору виділити лінію, натиснути інструмент Properties (властивості) і в діалоговому вікні Node Properties (властивості вузла) ввести текст і натиснути ОК (або ввести його у вільному місці і перетягнути інструментом «стрілка» в потрібну позицію). При цьому назви розгалужених шин (ліній) мають збігатися з назвами з’єднуваних ними вузлів (входів, виходів), інакше узгоджуємо імена за допомогою буферів Wire, які ресурсу не потребують, бо реально не існують. Приклад: на другій схемі сигнал х3 перейменовано в d6 для узгодження його імені в шинах x[] і d[].

Скачать файл