Синтез цифрового автомата с комбинационной частью на логических элементах. Реализация спроектированного автомата в виде иерархического блока со схемой замещения на библиотечных компонентах в режиме SPICE–проектов. Разработка абстрактных символов.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

• 1. Постановка задачи
• 2. Краткое описание объекта проектирования (УГО, назначение выводов, логическая таблица, диаграмма состояний автомата)
• 3. Синтез цифрового автомата с комбинационной частью на логических элементах
• 4. Реализация спроектированного автомата в виде иерархического блока со схемой замещения на зарубежных библиотечных компонентах в режиме SPICE - проектов. Верификация схемы
• 5. Разработка абстрактных символов, используемых в проекте, в соответствии с требованиями ЕСКД
• 6. Написание VHDL - моделей для ранее созданных символов
• 7. Реализация спроектированного автомата в виде иерархического блока со схемой замещения на созданных в предыдущих пунктах «самодельных» символах. Моделирование схемы, сравнение с результатами, полученными в пункте 4
• 8. Разработка функциональной VHDL - модели цифрового автомата (без учета задержек)
• 9. Разработка потоковой VHDL - модели автомата
• Постановка задачи
• В работе необходимо синтезировать трехразрядный цифровой автомат на JK-триггерах с комбинационной частью на логических элементах с двумя режимами работы, управляемый входным сигналом m. При m = 0 цифровой автомат выполняет функцию регистра сдвига влево, а при m = 1 - вычитающий двоичный счетчик по модулю 6. Сброс осуществляется R=1 (высоким уровнем), автомат тактируется по срезу сигнала С. Также необходимо разработать абстрактные символы, поддерживаемые VHDL-моделями и используемые в проекте элементов, спроектировать иерархический блок со схемой замещения на зарубежных библиотечных компонентах в режиме SPICE - проектов, и на ранее созданных абстрактных символах, разработать функциональную и потоковую VHDL-модели автомата.

Краткое описание объекта проектирования (УГО, назначение выводов, логическая таблица, диаграмма состояний автомата)

Условное графическое обозначение (УГО) проектируемого цифрового автомата:

Размещено на

Назначение выводов:

M - управляющий сигнал (задающий режим работы: при m=0 - автомат работает как сдвигающий регистр влево , если m =1 - двоичный счетчик по модулю 6).

C - тактирующий сигнал (по срезу).

DL - число, «вдвигаемое» при работе в режиме регистра сдвига влево.

R - сброс автомата (высоким уровнем).

Q2, Q1,Q0 - выходы, отображающие текущее состояние автомата.

Логическая таблица.

Число входных импульсов	m	Текущее cостояние (t)	СледующееСостояние (t+1)
0	0	0	0	0	0	0	DL
1	0	0	0	1	0	1	DL
2	0	0	1	0	1	0	DL
3	0	0	1	1	1	1	DL
4	0	1	0	0	0	0	DL
5	0	1	0	1	0	1	DL
6	0	1	1	0	1	0	DL
7	0	1	1	1	1	1	DL
8	1	1	0	1	1	0	0
9	1	1	0	0	0	1	1
10	1	0	1	1	0	1	0
11	1	0	1	0	0	0	1
12	1	0	0	1	0	0	0
13	1	0	0	0	1	0	1

Диаграмма состояний автомата:

цифровой автомат абстрактный символ



Рис.0 Граф автомата.

Синтез цифрового автомата с комбинационной частью на логических элементах

Составим таблицу сигналов возбуждения триггеров, при M=1, т.е. для двоичного вычитающего счетчика по модулю 6. Выберем наиболее удобные выходы из запрещенных состояний.

<...

Q2t	Q1t	Q0t	Q2t+1	Q1t+1	Q0t+1		J2	K2		J1	K1		J0	K0
1	0	1	1	0	0		*	0		0	*		*	1
1	0	0	0	1	1		*	1		1	*		1	*
0	1	1	0	1	0