A feladatokat önállóan, meg nem engedett segédeszközök használata nélkül oldottam meg: Olvasható aláírás:...

Átírás

1 2..év hó nap NÉV:...neptun kód:.. Kurzus: feladatokat önállóan, meg nem engedett segédeszközök használata nélkül oldottam meg: Olvasható aláírás:... Kedves Kolléga! kitöltést a dátum, név és aláírás rovatokkal kezdje! z alábbi kérdésekre a válaszokat - ahol lehet - mindig a feladatlapon oldja meg! feladatok megoldása során a részletes kidolgozást nagyfeladatonként külön papíron végezze, (egyértelműen jelölje, hogy melyik lap melyik feladathoz tartozik, a papírra már a kezdetkor írja rá a nevét és neptun kódját) és ezeket a papírokat is adja be a dolgozatával! kérdésekre a táblázatok vagy a pontozott vonalak értelemszerű kitöltésével válaszoljon, hacsak külön másként nem kérjük. Mindenütt a legegyszerűbb megoldás éri a legtöbb pontot. Jó munkát! Ellenőrző kérdések (25p) E. Konvertálja az alábbi számokat a kért formátumra! (2p) kiinduló formátum konvertálandó szám kért formátum konvertált szám decimális 2 6 bites előjel nélküli bináris bites 2-es komplemens decimális -3 E: F: F2: F3: : E2. Mi az előnye a 2-es komplemens számábrázolásnak? Húzza alá a legkedvezőbb választ! (p) a. előjeles számok viszonyának (kisebb/nagyobb) eldöntésénél előnyös. b. Előjeles számok összeadásánál előnyös. c. Előjeles számos 2 hatvánnyal való szorzásánál előnyös. E3. Egyszerűsítse az alábbi oole algebai kifejezést, oole algebrai átalakításokkal! részeredményeket is írja le! (p) + /. =...(+/)( + ) = +... E4. Kaszkádosítsa az alábbi, bites összeadókat a rajz kiegészítésével úgy, hogy azok 2 db 3 bites számot helyesen adjanak össze. ( értékét ennek megfelelően írja be). dja meg a kimeneteiken megjelenő logikai értékeket is a beírt adatok esetére! (2p) UM UM E5. Megadtuk a fenti összedadó kimenetének igazságtábláját Karnaugh táblás alakban. (3p) a. Írja le a függvényt megvalósító kombinációs hálózatot Verilog nyelven, egyszerűsítetlen OP alakban! Ci.. assign = ~&~& ~&&~ &~&~ &&;. b. Lehet-e egyszerűsíteni a függvényt, ha a megvalósításhoz csak N, OR, INV logikai operátorokat használhatunk? Húzza alá a megfelelő választ! igen nem E6. z alábbi kapcsolási rajz egy ismert funkcionális elem belső felépítését mutatja. dja meg a nevét, majd folytassa az O kimenetének Verilog leírását! (3p) O O I3 I2 I neve:...prioritás enkóder... always (*) if(en) casex (I) 4 b: O = 2 b; 4 bx: O = 2 b; 4 bxx: O = 2 b; INV En 4 bxxx: O = 2 b; default: O = 2 b; I UM

2 E7. a. Milyen ismert áramkör látható az alábbi kapcsolási rajzon? (p)...r flip-flop... b. dja meg, milyen válaszsorozatot ad az alábbi bemeneti sorozatra az áramkör! megoldást elkezdtük, folytassa! (2p) X X X X E. Egészítse ki az alábbi rajzot, az kérdéseknek megfelelően! a. REG O MPX I [3:] I Ld b. REG O MPX I [3:] I Ld a. Egy engedélyezhető regisztert valósítson meg! (Ld = tölt) (p) b. Egy jobbra shiftelő tölthető shiftregisztert valósítson meg! (Ld = tölt, egyébként shiftel) (p) [3:] [3:] i,[3:] [3:] E9. Milyen funkcionális elemet adtunk meg az alábbi Verilog leírással? (p) wire [3:] in; assign ou = (({3 b,en} << sel) & in); funkcionális elem neve:.multiplexer (4 bit, en). E. a. Készítsen az alábbi ROM-okból 3-szoros kapacitású egységet! (Egészítse kia a rajzot!) (p) z elkészítendő egység jelei: 3-, 7-,, C b. Mekkora egy ROM modul kapacitása? (p) 4 kibyte C 3 2 E s s 2 C C C C ROM C ROM C2 ROM C 7- C 7- C EK 3 E. Mely állítások igazak és melyek hamisak? Jelölje +-al az igaz, --al a hamis állításokat! (5p). z always blokkban wire és reg tíusú változóknak lehet értéket adni bináris számlálók bármely adat kimenetén a magas és alacsony szint névlegesen ugyanannyi ideig tart. 3. z EXNOR függvény páratlan számú -es esetén ad -et Minden szinkron sorrendi hálózat kimenete csak az órajel aktív élének hatására változhat meg Ha két ugyanazon órajelre működő regiszter között egy kombinációs hálózat van, akkor az ideális órajel periódusidejére (T) igaz, hogy T > tcqmax + tpmax + tsu Feladatok: F. (p) dott egy FM az alábbi állapotgráffal. Állapotok:,,C,,E. emenetek:, tart, f, f2, f3. Kimenetek: z,z. z állapotkódolást megadtuk. Készítse le a Verilog leírását külön az állapotregiszter, külön a next_state logika és külön a kimeneti logika megadásával! next_state logikánál az always-t a kimeneti logikánál pedig assign-t használja! leírást elkezdtük, fejezze be! + + z,z= f /f z,z= C z=, z= z,z= f2 /f2 z,z= f3 z=, z= Milyen modell szerint működik? Húzza alá a megfelelőt! (p) Mealy Moore /f3 z,z= 2

3 //Konstans és változó deklarációk, minhárom egységhez tartozó deklarációkat ide írja! (2p): localparam [:] = 2 b, = 2 b, C = 2 b, = 2 b; reg [:] state; reg [:] next_state; //Állapotregiszter (2p): always@( posedge ) if() state <= ; state <= next_state; //Next_state logika (4p): always@( * ) case (state) : if(f) next_state <= ; next_state <= C; : if(f2) next_state <= ; next_state <= ; C: if(f3) next_state <= ; next_state <= C; : next_state <= ; default next_state <= ; //Kimeneti logika (2p): assign z = f2 & (state == ) (state == ); assign z = f3 & (state == C) (state == ); F2. ecimális számláló modul tervezés, kaszkádosítás, időmultiplexált kijelzés. (2p) a. dja meg egy decimális számláló (dec_cnt) Verilog modulját. számláló tölthető (ld, d[3:]) kétiányú (dir = fel), engedélyezhető (en), kimenetei: q[3:] és tc. (6p) module dec_cnt(input, input ld, input dir, input en, input [3:] d, output [3:] q, output tc) assign q = q == 4 d; assign q9 = q == 4 d9; assign tc = en & (dir? q9 : q); ) begin if(ld) q <= d; if(en) if(dir) if(q9) q <= ; q <= q+; if(q) q <= 9; q <= q-; end b. Kaszkádosítson a fenti dec_cnt modulból 2 példányt (dec_cnth, dec_cntl. Utóbbi adja az L-t)! kaszkádosítást annak Verilog leírásával végezze! (4p) dec_cnt dec_cntl(.(),.ld(ld),.dir(dir),.en(en),.q(ql),.tc(tcl)); dec_cnt dec_cnth(.(),.ld(ld),.dir(dir),.en(tcl),.q(qh),.tc(tch)); 3

4 c. Egészítse ki a b-pontbeli leírást (alább vagy külön lapon), hogy a decimális számlálók kimenete egy 2 digites időmultiplexált kijelzőn jelenjen meg! 7 szegmenses kijelző digitjeinek engedélyezését a dig, dig jelek végzik, az adat bemenete dat[3:]. 7 szegmenses kijelző C kódú adatokat vár (a C_7 szegmenses dekóder bele van építve). z időmultiplexálás vezérléséhez rendelkezésére áll egy 2 bites gyűrűs számláló modul: ring(input, input, output [:] Ou). (3p) wire dig,dig; wire [3:] dat; ring ring(.(),.(),.ou({dig,dig})); // gyűrűs számláló példányosítása case ({dig,dig}) 2 b: dat <= ql; 2 b: dat <= qh; default: //adatok multiplexálása 4

5 F3. Egy 256x-as ROM-ban meg kell számolni a külső din bemeneten lévő adattal egyező adott adatok számát! számolást a start bemenetre adott impulzus indítja. feladat elkészültét az rdy kimenetén egy pulzussal jelzi, ekkor data_count kimenetén az adatok száma található. (2p) a. Röviden fogalmazza meg az algoritmust! (2p) start előtt az adat számlálót és cím számlálót -ázzuk. start után minden címen tesztelni kell, hogy a ROM adat egyezik-e a bemenetivel. Egyezés esetén inkrementálni kell az adat számlálót. Tesztelés után növelni kell a címszámlálót. legnagyobb memória címen való tesztelés után rdy jelzés, majd vissza az elejére. b. Rajzolja le az adatstruktúrát vezérlő HLM állapotdiagramját! (4p) z baloldali verzióban az eredmény csak az rdy alatt érvényes, a baloldaliban az új TRT-ig. Maxaddr =(addr_cntr == 255) rdy = rdy = sum_clr = REY REY addr_cntr = ILE!(data==indat) & Maxaddr TRT TET ILE TRT!(data==indat) & Maxaddr INIT TET INC_ddr data==indat!maxaddr INC_sum Maxaddr sum_clr= addr_cntr= INC_ddr data==indat!maxaddr INC_sum Maxaddr addr_cntr = addr_cntr + sum_cntr = sum_cntr + addr_cntr = addr_cntr + sum_cntr = sum_cntr + c. Rajzolja le a feladat adatstruktúrájának blokkvázlatát. feladat elkészítéséhez az alábbi előre megadott modulokat használja fel (akár több példányban is). (6p) ROM256x(input [7:] addr, output [7:] data); counter256(input, input, input en, output [7:] q, output tc); comp(input [7:] a, input [7:] b, output eq); //ROM //szinkron -ű felfele számláló // egyenlőség komparátor TTRUKTÚR: addr_cntr inc_addr E TC Maxaddr q[7:] addr_clr R counter256 sum_cntr[] T sum_clr ROM addr data data ROM256x sum_cntr[7:] inc_sum q[7:] tc en counter256 sum_clr aeqb a=b a b din inc_addr sum_clr Maxaddr rdy addr_clr inc_sum aeqb comp v ezérlõ számlálót 9-bitesre kell kiegészíteni, mert ha minden adat egyezik, akkor a sum_cntr = 256 (x). Maximális pontszám: 6 pont Rendelkezésre álló idő: perc 5