Разработка на программируемой логической интегральной микросхеме арифметико-логического устройства для выполнения операций над числами. Описание его функционирования. Коды команд АЛУ. Реализация действия RS триггера. Структура, тело и работа программы.
Аннотация к работе
ПЛИС (программируемые логические интегральные схемы) представляют собой цифровые интегральные микросхемы, состоящие из программируемых логических блоков и программируемых соединений между этими блоками. Возможность конфигурировать эти устройства позволяет инженерам-разработчикам решать множество программироваться различных задач. Программирование в ПЛИС выполняется на месте, «в полевых условиях» и конфигурируются в лабораторных условиях. В отличие от обычных цифровых микросхем, логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задается посредством программирования. Для этого используются программаторы и отладочные среды, позволяющую задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на специальных языках описания аппаратуры: Verilog, VHDL, AHDL и др.Рассматриваемое в данном задании АЛУ выполняет над числами простейшие операции: сложение, вычитание, деление без остатка (нацело), поразрядные операции «И», «ИЛИ», и инвертирование.Входные порты устройства: Выходные порты устройства: На входы Operand1 и Operand2 АЛУ поступают два четырехразрядных операнда Xdata и YDATA, над которыми выполняется арифметическая или логическая операция. Каждый операнд задается четырьмя разрядами. Если хотим работать с числами по значению с большими, чем 15, необходимо увеличивать разрядность входных операндов до соответствующего уровня. Сама операция задается входным сигналом Command_code, состоящим из трех разрядов. Подача определенной комбинации нулей и единиц на эти разряды соответствуют определенной операции над операндами.Программа имеет следующую структуру: главный модуль ALU ВЫЗЫВАЕТ задачи-обработчики операндов, т.е. соответствующие части программы, которые описывают соответствующую операцию.input [3:0] command_code; begin y=x; begin for (i=0; i<=numbits; i=i 1) begin a= ~x[i]&y[i]&c_in; begin if (x>=y) end endtask always @(posedge clock) begin case (command_code)При компиляции ошибок не обнаружено. При симуляции ошибок также не обнаружено.
План
Оглавление
Введение
Задание на курсовой проект
1. Описание логики работы разрабатываемого устройства
2. Описание функционирования АЛУ
3. Структура программы
4. Тело программы
5. Работа программы
Список используемой литературы
Введение
ПЛИС (программируемые логические интегральные схемы) представляют собой цифровые интегральные микросхемы, состоящие из программируемых логических блоков и программируемых соединений между этими блоками. Возможность конфигурировать эти устройства позволяет инженерам-разработчикам решать множество программироваться различных задач. В зависимости от способа изготовления ПЛИС могут либо один раз, либо многократно. Устройства, которые могут программироваться только один раз, называется однократно программируемые. Программирование в ПЛИС выполняется на месте, «в полевых условиях» и конфигурируются в лабораторных условиях. Если устройство может быть запрограммированно, оставаясь в состав системы более высокого уровня, оно называется внутри системно программируемым. В отличие от обычных цифровых микросхем, логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задается посредством программирования. Для этого используются программаторы и отладочные среды, позволяющую задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на специальных языках описания аппаратуры: Verilog, VHDL, AHDL и др. ПЛИС широко используется для построения различных по сложности и по возможностям цифровых устройств. Это приложения, где необходимо большое количество портов ввода-вывода, цифровая обработка сигнала, цифровая видеоаппаратура, высокоскоростная передача данных и т. д. В современных периферийных и основных компьютерных устройствах платы расширения в системе Plug & Play имеют специальную микросхему - ПЛИС, которая позволяет плате сообщать свой идентификатор и список требуемых и поддерживаемых ресурсов.
Задание на курсовой проект
Разработать на микросхеме ПЛИС арифметико-логическое устройство, описать его с помощью языка VERILOGHDL. После реализации прототипа АЛУ добавить дополнительную команду в соответствии с вариантом.
Реализовать RS триггер. Младшие биты входов a и b - соответственно значения входов R и S. Выход Q младший бит выхода АЛУ. Если на входе подается значение 11, все биты выхода АЛУ должны устанавливаться в 1. микросхема логический триггер программа
Список литературы
1. Амосов В.В. Схемотехника и средства проектирования цифровых устройств. - СПБ.:БХВ-Петербург, 2007. - 560 с.: ил. (учебное пособие).
2. Максфилд К. Проектирование на ПЛИС. Курс молодого бойца. - М.: Издательский дом “Додека -XXI”, 2007. 408 С.: ил. (серия “Программируемые системы”)/
3. Комолов Д.А. Системы автоматизированного проектирования фирмы Alters Max plus II и Quartus II. Краткое описание и самоучитель. - М.: ИП РАДИОСОФТ, 2002 - 352 с.: ил.