ПЦУСБ/Лабораторная работа 2
Материал из Wiki
Лекции ПЦУСБ
Лекции
Практические
Тесты
Лабораторные
- Лабораторная работа 1
- Лабораторная работа 2
- Лабораторная работа 3
- Лабораторная работа 4
Доп. материалы
Содержание |
Описание и моделирование нерегулярных логических схем
Задание
Для заданной нерегулярной логической схемы:
- составить структурное VHDL-описание;
- построить систему логических функций, реализуемую схемой и составить VHDL-описание по полученным выражениям;
- составить тестбенч для проверки эквивалентности двух VHDL-описаний, выполнив моделирование на всех наборах значений входных переменных;
- найти критический путь в схеме.
Рекомендуемый порядок выполнения работы
- Составить VHDL-модель каждого из типов элементов, входящих в схему. Если в схеме есть элементы одинакового типа, то составляется одна модель для всех элементов данного типа. Модель элемента должна учитывать задержку распространения сигнала (от входа к выходу), указанную в таблице 1. В схеме для каждого логического элемента указаны его тип (библиотечное имя) и имена входных и выходных портов.
- Составить структурную VHDL-модель схемы в целом. Предварительно следует проставить на схеме имена связей и номера элементов, которые должны соответствовать именам сигналов и меткам элементов (в операторе port map).
- По схеме составить логические уравнения зависимости выходов от входов, используя заданные в таблице 1 логические функции элементов. Составить VHDL-модель, используя полученные выражения.
- Составить тестирующую программу, включающую две VHDL-модели, и формирующую входные сигналы (полный перебор) и сравнивая ответы двух схем (сигнал OK). При сравнении ответов следует учитывать, что в структурном VHDL-описании учитываются задержки распространения сигналов в логических элементах, и поэтому правильные (окончательные) ответы со структурного и логического описаний будут разнесены во времени.
- Провести моделирование и получить временную диаграмму.
- Для каждого тестирующего набора и для каждой функции определить задержку схемы.
- Найти критический путь на схеме – путь с наибольшей суммарной задержкой элементов.
Требования к оформлению отчета
- В отчете должна быть приведена логическая схема, на которой должны быть обозначены имена сигналов и меток элементов, соответствующие описанию на языке VHDL.
- В отчете должен содержаться VHDL-код структурного (включая описания используемых библиотечных элементов) и логического описаний схемы, а также тестирующая программа.
- Описания всех элементов должны быть в отдельных файлах, при этом каждый файл должен включать следующий комментарий:
- ФИО и номер группы автора разработанной VHDL-модели;
- номер варианта;
- В отчете должны содержаться временные диаграммы, соответствующие тестирующей программе.
- В отчете должна содержаться система логических функций, реализуемых схемой.
- В отчете необходимо привести таблицу, содержащую значения задержки распространения сигналов от входа к выходам для каждого входного набора.
- На логической схеме должен быть отмечен критический путь.
- В отчете должно быть указано значение задержки схемы, соответствующее задержке критического пути.
Библиотека элементов
| Имя элемента | Функция элемента | Задержка, относит. ед. |
Площадь | Задержка, пс |
|---|---|---|---|---|
| GND | 1 | — | — | |
| VCC | 1 | — | — | |
| N | 2 | 100 | 160 | |
| A2 | 4 | 1000 | 511 | |
| A3 | 5 | 1500 | 824 | |
| A4 | 6 | 400 | 1156 | |
| A6 | 10 | 400 | 1505 | |
| A8 | 12 | 400 | 2121 | |
| EX2 | 7 | 1000 | 592 | |
| MX2 | 8 | 1000 | 938 | |
| NA2 | 3 | 200 | 275 | |
| NA3 | 4 | 300 | 425 | |
| NA3O2 | 5 | 300 | 441 | |
| NA4 | 5 | 400 | 742 | |
| NAO2 | 4 | 200 | 362 | |
| NAO22 | 5 | 200 | 487 | |
| NAO3 | 5 | 300 | 1000 | |
| NAOA2 | 5 | 200 | 1000 | |
| NEX2 | 7 | 1000 | 526 | |
| NMX2 | 6 | 1000 | 593 | |
| NMX4 | 15 | 1000 | 910 | |
| NO2 | 3 | 200 | 299 | |
| NO3 | 4 | 300 | 559 | |
| NO3A2 | 5 | 300 | 643 | |
| NO4 | 5 | 400 | 1087 | |
| NOA2 | 4 | 200 | 346 | |
| NOA22 | 5 | 200 | 477 | |
| NOA3 | 5 | 300 | 570 | |
| NOAO2 | 5 | 200 | 570 | |
| O2 | 4 | 1000 | 601 | |
| O3 | 5 | 1500 | 946 | |
| O4 | 6 | 1500 | 1400 | |
| O6 | 10 | 1500 | 1831 | |
| O8 | 12 | 1500 | 2388 | |
| DFRS | D-триггер, управляемый положительным фронтом с
асинхронным сбросом и установкой с прямым выходом |
25 | 1000 | 1300 |
Варианты заданий
Варианты заданий приведены в DOC-файле.
|
Для группы 013201 вариант задания соответствует номеру в журнале. |
 |
|---|
| Вариант 1 |
