Федеральне державне бюджетне освітня установа вищої професійної освіти
«Вологодський державний технічний університет»
«Електроенергетичний факультет»
«Керуючі та обчислювальні системи»
Курсовий проект
Дисципліна: «Програмована логіка»
Найменування теми: «Розробка АЛУ на мікросхемі ПЛІС»
Шифр ??роботи КП (КР): 230100 серпня 2013
Виконав (а) студент Количев С.А.
Вологда 2013
Зміст
Введення
Завдання на курсовий проект
. Опис логіки роботи розроблювального пристрою
. Опис функціонування АЛУ
. Структура програми
. Тіло програми
. Робота програми
Список використаної літератури
Введення
ПЛІС (програмовані логічні інтегральні схеми) являють собою цифрові інтегральні мікросхеми, що складаються з програмованих логічних блоків і програмованих з'єднань між цими блоками. Можливість конфігурувати ці пристрої дозволяє інженерам-розробникам вирішувати безліч програмуватися різних завдань. Залежно від способу виготовлення ПЛІС можуть або один раз, або багаторазово. Пристрої, які можуть програмуватися тільки один раз, називається одноразово програмовані. Програмування в ПЛІС виконується на місці, «в польових умовах» і конфігуруються в лабораторних умовах. Якщо пристрій може бути запрограмовано, залишаючись до складу системи більш високого рівня, воно називається всередині системно програмованим. На відміну від звичайних цифрових мікросхем, логіка роботи ПЛІС не визначається при виготовленні, а задається за допомогою програмування. Для цього використовуються програматори і налагоджувальні середовища, що дозволяє задати бажану структуру цифрового пристрою у вигляді принципової електричної схеми або програми на спеціальних мовах опису апаратури: Verilog, VHDL, AHDL та ін. ПЛІС широко використовується для побудови різних за складністю і за можливостями цифрових пристроїв. Це програми, де необхідна велика кількість портів вводу-виводу, цифрова обробка сигналу, цифрова відеоапаратура, високошвидкісна передача даних і т. Д. У сучасних периферійних і основних комп'ютерних пристроях плати розширення в системі Plug amp; Play мають спеціальну мікросхему - ПЛІС, яка дозволяє платі повідомляти свій ідентифікатор і список необхідних і підтримуваних ресурсів.
Завдання на курсовий проект
Розробити на мікросхемі ПЛІС арифметико-логічний пристрій, описати його за допомогою мови VerilogHDL. Після реалізації прототипу АЛУ додати додаткову команду відповідно до варіанта.
Реалізувати RS тригер. Молодші біти входів a і b - відповідно значення входів R і S. Вихід Q молодший біт виходу АЛП. Якщо на вході подається значення 11, всі біти виходу АЛП повинні встановлюватися в 1.
мікросхема логічний тригер програма
1. Опис логіки роботи розроблювального пристрою
Арифметико-логічний пристрій призначений для виконання різних операцій над числами. Ця у цьому завданні АЛУ виконує над числами найпростіші операції: додавання, віднімання, ділення без залишку (остачі), порозрядні операції «І», «АБО», і інвертування. Це АЛУ дозволяє передавати без зміни вхідну інформацію на вихід.
Після операції на вході встановлюються відповідні прапори: прапори переповнення, негативного результату і нульового результату.
Малюнок 1 - Схема АЛУ
. Опис функціонування АЛУ
Вхідні порти пристрою:
Вихідні порти пристрою:
На входи Operand1 і Operand2 АЛУ поступають два чотирирозрядний операнда Xdata і YData, над якими виконується арифметична або логічна операція.
Кожний операнд задається чотирма розрядами. Мінімальне значення операнда - 0 (0000), а максимальне - 15 (1111). Якщо хочемо працювати з числами за значенням з більшими, ніж 15, необхідно збільшувати розрядність вхідних операндів до відповідного рівня.
Сама операція задається вхідним сигналом Command_code, що складається з трьох розрядів. Подача певної комбінації нулів і одиниць на ці розряди відповідають певної операції над операндами. Така відповідність визначено в таблиці 1.
Таблиця 1 - Коди команд АЛП.
Код командиОперація000 (0) Пропуск001 (1) Арифметичне сложеніе010 (2) Арифметич...
