Digitális Technika. Dr. Oniga István Debreceni Egyetem, Informatikai Kar

Hasonló dokumentumok
Digitális Technika. Dr. Oniga István Debreceni Egyetem, Informatikai Kar

Digitális technika (VIMIAA01) Laboratórium 2

Digitális technika (VIMIAA01) Laboratórium 2

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 2

Laborgyakorlat 3 A modul ellenőrzése szimulációval. Dr. Oniga István

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 1

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 1

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 5

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 5

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 3

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 3

Digitális Technika. Dr. Oniga István Debreceni Egyetem, Informatikai Kar

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 4

Digitális technika (VIMIAA01) Laboratórium 4

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 4

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 5.5

Digitális technika Xilinx ISE GUI használata

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

Bev Be e v z e e z t e ő t az ISE re r nds nds e z r e használatához

10. EGYSZERŰ HÁLÓZATOK TERVEZÉSE A FEJLESZTŐLAPON Ennél a tervezésnél egy olyan hardvert hozunk létre, amely a Basys2 fejlesztőlap két bemeneti

LOGIKAI TERVEZÉS. Előadó: Dr. Oniga István

Nyolcbites számláló mintaprojekt

Ellenőrző mérés mintafeladatok Mérés laboratórium 1., 2011 őszi félév

LOGIKAI TERVEZÉS HARDVERLEÍRÓ NYELVEN. Előadó: Dr. Oniga István

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

1. Az adott kapcsolást rajzolja le a lehető legkevesebb elemmel, a legegyszerűbben. MEGOLDÁS:

DIGITÁLIS TECHNIKA (VIMIAA02)

Kombinációs áramkörök modelezése Laborgyakorlat. Dr. Oniga István

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

1. Kombinációs hálózatok mérési gyakorlatai

1. Kombinációs hálózatok mérési gyakorlatai

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

Digitális technika VIMIAA01

Előadó: Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 3

Digitális technika II. (vimia111) 5. gyakorlat: Tervezés adatstruktúra-vezérlés szétválasztással, vezérlőegység generációk

Logikai hálózatok. Dr. Bede Zsuzsanna St. I. em. 104.

Digitális Rendszerek (BSc)

Hardver leíró nyelvek (HDL)

Hobbi Elektronika. A digitális elektronika alapjai: Kombinációs logikai hálózatok 1. rész

5. KOMBINÁCIÓS HÁLÓZATOK LEÍRÁSÁNAK SZABÁLYAI

4. KOMBINÁCIÓS HÁLÓZATOK. A tananyag célja: kombinációs típusú hálózatok analízise és szintézise.

11. KÓDÁTALAKÍTÓ TERVEZÉSE HÉTSZEGMENSES KIJELZŐHÖZ A FEJLESZTŐLAPON

Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 4

LOGSYS EGYSZERŰ ALKALMAZÁS KÉSZÍTÉSE A LOGSYS KINTEX-7 FPGA KÁRTYÁRA A XILINX VIVADO FEJLESZTŐI KÖRNYEZET HASZNÁLATÁVAL június 16. Verzió 1.

DIGITÁLIS TECHNIKA I

Digitális technika VIMIAA02

Digitális technika Laboratórium 6.

Digitális technika VIMIAA01

Digitális technika VIMIAA02 2. EA Fehér Béla BME MIT

Véges állapotú gépek (FSM) tervezése

Név: Logikai kapuk. Előzetes kérdések: Mik a digitális áramkörök jellemzői az analóg áramkörökhöz képest?

28. EGYSZERŰ DIGITÁLIS ÁRAMKÖRÖK

Összetett feladatok megoldása

PWM elve, mikroszervó motor vezérlése MiniRISC processzoron

Véges állapotú gépek (FSM) tervezése

DIGITÁLIS TECHNIKA feladatgyűjtemény

Kombinációs hálózatok és sorrendi hálózatok realizálása félvezető kapuáramkörökkel

Digitális technika VIMIAA01 9. hét Fehér Béla BME MIT

Digitális technika VIMIAA01 9. hét

Mérési jegyzőkönyv. az ötödik méréshez

ACNSEM2 Forgalom irányító lámpa vezérlés 2 lámpához

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

Véges állapotú gépek (FSM) tervezése

8.3. AZ ASIC TESZTELÉSE

Digitális Rendszerek (BSc)

Lakóház tervezés ADT 3.3-al. Segédlet

A/D és D/A konverterek vezérlése számítógéppel

DIGITÁLIS TECHNIKA I

Hobbi Elektronika. A digitális elektronika alapjai: További logikai műveletek

ISE makró (saját alkatrész) készítése

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

Alapkapuk és alkalmazásaik

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Boole algebra, logikai kifejezések

Quine-McCluskey Módszer

LOGIKAI TERVEZÉS HARDVERLEÍRÓ NYELVEN. Dr. Oniga István

Analóg és digitális mennyiségek

Digitális elektronika gyakorlat. A VHDL leírástípusok

Beágyazott rendszerek fejlesztése laboratórium DSP fejlesztési technológiák

Áramkörök elmélete és számítása Elektromos és biológiai áramkörök. 3. heti gyakorlat anyaga. Összeállította:

1. EGY- ÉS KÉTVÁLTOZÓS LOGIKAI ELEMEK KAPCSOLÁSTECHNIKÁJA ÉS JELÖLŐRENDSZERE

Digitális Technika 2. Logikai Kapuk és Boolean Algebra

6. LOGIKAI ÁRAMKÖRÖK

Újrakonfigurálható eszközök

Digitális technika (VIMIAA01) Laboratórium 1

Példa:

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Logikai kapuáramkörök

SIOUX-RELÉ. Sioux relé modul telepítési leírás Szerkesztés MACIE0191

Megoldás Digitális technika I. (vimia102) 3. gyakorlat: Kombinációs hálózatok minimalizálása, hazárdok, a realizálás kérdései

Bevezetés az elektronikába

2. Digitális hálózatok...60

PMU Kezdı lépések. 6-0 Csatlakozás LG GLOFA-GM és SAMSUNG PLC-hez. 6-1 Kommunikáció LG PMU és LG GLOFA-GM7 / GM6 / GM4 között

Csatlakozás a végeselem modulhoz SolidWorks-ben

Programozás és digitális technika II. Logikai áramkörök. Pógár István Debrecen, 2016

Logikai áramkörök. Informatika alapjai-5 Logikai áramkörök 1/6

MPLC-06-MIO 1 analóg és 3 digitális bemeneti állapotot átjelző interfész. Műszaki leírás

Irányítástechnika I. Dr. Bede Zsuzsanna. Összeállította: Dr. Sághi Balázs, egy. docens Dr. Tarnai Géza, egy. tanár

MUNKAANYAG. Mészáros Miklós. Logikai algebra alapjai, logikai függvények I. A követelménymodul megnevezése:

6. LOGIKAI ÁRAMKÖRÖK

Hazárdjelenségek a kombinációs hálózatokban

Bevezető az ISE 11.2 rendszer használatához

Átírás:

Digitális Technika Dr. Oniga István Debreceni Egyetem, Informatikai Kar

2. Laboratóriumi gyakorlat gyakorlat célja: oolean algebra - sszociativitás tétel - Disztributivitás tétel - bszorpciós tétel - De Morgan tételek Négy változós ND, OR, XOR és NOR függvények realizálása Szimulátor használata ciklussal generált tesztvektorokkal

Lab2_1a feladat: 3 változós logikai függvények tesztelése - sszociativitás tétel - Hozunk létre egy új projektet djunk hozzá egy új "schematic forrásfájlt Rajzoljuk le az ábrán látható áramköröket. NexysX.UCF fájl hozzáadása és adaptálása emenetek: sw[2:0] sw0 -> ; sw1 -> ; sw2->c Kimenetek: led[3:0] C C C +C ( C) = ( ) C (C) C +( +C)= (+ )+C +(+C) Konfiguráció generálás, letöltés, működés tesztelése tapasztalatokat jegyezzük fel a Laboratórium 2. eredmények kérdőíven C + ()C (+)+C

Lab2_1a Eredmények sw0, sw1 és sw2 kapcsolókkal alítsa elő a 8 lehetséges bemeneti kombinációt és írja be a led-ek megfelelő állapotait sw0 sw1 sw2 led1 (C) led2 ()C led3 +(+C) led4 (+)+C 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

Lab2_1b feladat: 3 változós logikai függvények tesztelése Hozunk létre egy új projektet djunk hozzá egy új "schematic forrásfájlt Rajzoljuk le az ábrán látható áramköröket. NexysX.UCF fájl hozzáadása és adaptálása emenetek: sw[2:0] sw0 -> ; sw1 -> ; sw2->c Kimenetek: led[3:0] - Disztributivitás tétel - C +C C C (+C)= + C + (+C) Konfiguráció generálás, letöltés, működés tesztelése tapasztalatokat jegyezzük fel a Laboratórium 2. eredmények kérdőíven +C C C C = (+ ) (+C) C + +C +C (+)(+C)

Lab2_1b Eredmények sw0, sw1 és sw2 kapcsolókkal alítsa elő a 8 lehetséges bemeneti kombinációt és írja be a led-ek megfelelő állapotait sw0 sw1 sw2 led1 (+C) led2 +C led3 +C led4 (+)+(+C) 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

Lab2_1c feladat: 3 változós logikai függvények tesztelése - bszorpciós tétel - Hozunk létre egy új projektet djunk hozzá egy új "schematic forrásfájlt Rajzoljuk le az ábrán látható 2 áramkört. NexysX.UCF fájl hozzáadása és adaptálása emenetek: sw[1:0] sw0 -> ; sw1 -> Kimenetek: led[1:0] =1 =1 1 =1 =1 (+ )= Y=1= + = Konfiguráció generálás, letöltés, működés tesztelése tapasztalatokat jegyezzük fel a Laboratórium 2. eredmények kérdőíven Y=1= =0 =0 =0 =0 0 Y=0= Y=0=

Lab2_1c Eredmények sw0 és sw1 kapcsolókkal alítsa elő a 4 lehetséges bemeneti kombinációt és írja be a led-ek megfelelő állapotait sw0 sw1 led1 (+) 0 0 0 1 1 0 1 1 led2 +

Lab2_2a feladat: De Morgan tételei tesztelése - 2 változóra = + + = Hozunk létre egy új projektet djunk hozzá egy új "schematic forrásfájlt Rajzoljuk le az ábrán látható áramköröket. NexysX.UCF fájl hozzáadása és adaptálása emenetek: sw[1:0] sw0 -> ; sw1 -> ; sw2->c Kimenetek: led[3:0] sw0 sw1 + led2 led0 + led1 led3 Konfiguráció generálás, letöltés, működés tesztelése tapasztalatokat jegyezzük fel a Laboratórium 2. eredmények kérdőíven

Lab2_2a Eredmények sw0 és sw1 kapcsolókkal alítsa elő a 4 lehetséges bemeneti kombinációt és írja be a led-ek megfelelő állapotait sw0 sw1 led1 /() led2 /+/ led3 /(+) led4 /*/ 0 0 0 1 1 0 0 1

Lab2_2b feladat: De Morgan tételei tesztelése - 3 változóra C = + + C sw0 sw1 sw2 + + C = C 0 0 0 Hozunk létre egy új projektet djunk hozzá egy új 0 0 1 "schematic forrásfájlt 0 1 0 Rajzoljuk le az áramköröket. 0 1 1 NexysX.UCF fájl hozzáadása és adaptálása 1 0 0 emenetek: sw[2:0] 1 0 1 sw0 -> ; sw1 -> ; sw2 -> C Kimenetek: led[3:0] 1 1 0 1 1 1 led1 /(C) led2 /+/+/C led3 /(++C) led4 /*/*/C Konfiguráció generálás, letöltés, működés tesztelése sw0, sw1 és sw2 kapcsolókkal alítsa elő a 8 lehetséges bemeneti kombinációt és írja be a ledek megfelelő állapotait tapasztalatokat jegyezzük fel a Laboratórium 2. eredmények kérdőíven

Lab2_2c (szorgalmi feladat): De Morgan tételei általánosítása X = + C + C = C C sw0 sw1 sw2 led1 X1 led2 X2 led3 Y1 led4 Y2 Y = ( + C) ( C + C ) = + C + C + C 0 0 0 Hozunk létre egy új projektet djunk hozzá egy új "schematic forrásfájlt Rajzoljuk le az ábrán látható áramköröket. NexysX.UCF fájl hozzáadása és adaptálása emenetek: sw[2:0] sw0 -> ; sw1 -> ; sw2 -> C Kimenetek: led[3:0] 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 Konfiguráció generálás, letöltés, működés tesztelése sw0, sw1 és sw2 kapcsolókkal alítsa elő a 8 lehetséges bemeneti kombinációt és írja be a ledek megfelelő állapotait tapasztalatokat jegyezzük fel a Laboratórium 2. eredmények kérdőíven

Lab2_3a feladat: z ND, OR, XOR és NOR függvények realizálása emeneti változók: DIP kapcsoló alsó 4 bitje Kimenet: alsó 4 LED Szimulátor használata a tesztvektorokat ciklussal generálva Előző heti munka alapján a DTL_1.pdf diasorozatban ismertetett módon ISE elindítása, új projekt létrehozása Lab2_3a.v forrásfájl mintakeret specifikálása Nexys4.UCF fájl másolatának hozzáadása és adaptálása a kívánt interfészekhez Lab2_3a feladat specifikálása a funkcionális kódrészletekkel Funkcionális kód ellenőrzése szimulációval Konfiguráció generálás, letöltés, működés tesztelése a kártyán

Lab2_3a feladat: Egybites változókként használva a bemeneti jeleket Ugyanez redukciós operátorokkal vektorváltozóra Nézzük meg a grafikus kapcsolásokat is (RTL + Tech.) technológiai nézetben a LUT-ra: SCH+EQ+TT+KM

Lab2_3a feladat: szimuláció Átkapcsolás szimulációs módba z tesztelési környezet létrehozása az egységet működtető gerjesztő jelek megadásával történik Első lépésként adjunk hozzá a projekt-hez egy új forrást: Project / New Source ablakban - Verilog Test Fixture opció. fájl neve legyen : Lab2_3_TF! Ki válasszuk azt a modult, amelyhez a testbench-et generáljuk jelen esetben egyetlen modulunk van. Lab2_3a (Lab2_3a.v ) Lab2_3_TF

Lab2_3a feladat: szimuláció

Tesztvektorok generálása z automatikusan generált Verilog Test Fixture fájlt módosítjuk Négyváltozós függvények Tesztvektorok generálása lineáris kóddal Max. 16 kombináció Teljes lefedést ad Tesztvektorok generálása for ciklusban

Szimuláció elindítása Project Navigator program View opciói közül válassza ki a Simulation-t, majd a Hierarchy ablakban jelölje ki a testbench fájlt (Lab2_3_TF). Processes ablakban indítsa el az ISim Simulator /Simulate ehavioral Model programot. Szimulációhoz a Hierarchy ablakban a testbench file-t kell kiválasztani!!

Lab2_3a feladat: ellenőrzés szimuláció eredménye LD[0] ÉS, LD[1] VGY, LD[2] XOR, LD[3] NOR Generáljuk a specifikációhoz tartozó konfigurációs adatfájlt Letöltés után ellenőrizzük a működést Laboratórium 2. eredmények kérdőíven jegyezzük fel a tapasztalatokat

Lab2_3b feladat (Szorgalmi feladat) Érvénytelen CD kód detektálása Ha SW[3:0] nem CD, akkor mind a 4 LED világít, egyébként az érvényes bemeneti kód jelenjen meg 4 bites bemeneti kód 6 esetben nem felel meg Tehát 6 minterm detektálása a feladat Felírható lenne másképpen is, a szintézer majd egyszerűsíti

Lab2_3b feladat (Szorgalmi feladat) Felírhatjuk egyszerűbb formában is Vagy aritmetikai feltételként ármelyiket is választjuk, a teljes megoldás ilyen lesz

Lab2_3b feladat (Szorgalmi feladat) legtömörebb felírási mód Itt az error jel meg sem jelenik explicit módon szintézer persze minden bitre a lehető legegyszerűbb logikát generálja ld[3] = sw[3] //1 vált. ; ld[2] = sw[2] sw[3] & sw[1]; //3 vált. ld[1] = sw[1] sw[3] & sw[2]; //3 vált. ld[0] = sw[0] sw[3] & sw[2] sw[3] & sw[1]; //4 vált. Nézzük meg View Technology Schematic

Lab2_3b feladat: szimuláció, ellenőrzés Váltsunk át szimulációs módra szimulációhoz a korábban már használt Lab2_3_TF.v Verilog Test Fixture már készen van, a 4 bites bemenethez 16 kombinációt generál Generáljuk a specifikációhoz tartozó konfigurációt Letöltés után ellenőrizzük a működést Laboratórium 2. eredmények kérdőíven jegyezzük fel a tapasztalatokat

Lab2_3c feladat (Szorgalmi feladat) 4 bites érték 3-mal vagy öttel oszthatóságának jelzése Ez sajnos semmilyen módon nem egyszerűsíthető, nincsenek összevonható mintermek Esetleg felírhatjuk aritmetikai formában, de így sem tűnik egyszerűbbnek

Lab2_3c feladat (Szorgalmi feladat) komplexitás ijesztőnek látszik View RTL Schematic 8 db ND4, 1 db OR8 View Technology Schematic 1 db LUT????????? laposabban megvizsgálva észrevehetünk valamit

Lab2_3c feladat: szimuláció, ellenőrzés Váltsunk át szimulációs módra szimulációhoz a korábban már használt Lab2_1_TF.v Verilog Test Fixture már készen van négyfajta leírás a 4 LED-en azonosan működik Generáljuk a specifikációhoz tartozó konfigurációt Letöltés után ellenőrizzük a működést Laboratórium 2. eredmények kérdőíven jegyezzük fel a tapasztalatokat