книги / Реализация цифровых автоматов в системе Quartus фирмы Altera

Получим функции МПУУ:

у2 (t +1) = d2 (t) = у1;

у1 (t +1) = d1 (t) = у2 y1x1;

z1 = y2 y1;

z2 = y2 y1 y1x1; z3 = y2 y1 x1; z4 = y2 y1 x2 ; z5 = y2 y1x2 .

1. Выполнение эксперимента

Соберем схему автомата в произвольном базисе И, ИЛИ, НЕ

(рис. 4).

Рис. 4. Схема МПУУ

61

Проверяем при переменных х2 х1 = 00 (рис. 5). Выдаются микрооперации z1, z2, z3, z4.

Рис. 5. Проверка при х2 х1 = 10

Проверяем прих1 = 1. Сначала z1, потомпостоянноz2 (рис. 6).

Рис. 6. Проверка при х1 = 1

62

Проверяем при переменных х2 х1 = 10 (рис. 7).

Рис. 7. Проверка при х2 х1 = 10

Автомат работает!

Выполнить моделирование МПУУ по заданному варианту. Представить работоспособную схему преподавателю.

Соединения в схеме можно задавать иначе.

В случае, если моделируется большая схема, то понадобится большое количество соединений, что делает схему нечитаемой и может привести к ошибке. Для этого может использоваться альтернативный вариант соединения. Чтобы его использовать, щелкните левой кнопкой мыши на конце вывода и проведите проводник небольшой длины, так чтобы он изменил цвет и рядом с ним замигал курсор (рис. 8).

Рис. 8. Альтернативный способ соединения

63

Далее с клавиатуры введите имя данного вывода. Например, введем X1 (рис. 9).

Рис. 9. Ввод имени вывода

Ту же процедуру проделайте со вторым выводом, к которому необходимо осуществить подключение (рис. 10).

Рис. 10. Соединение двух выводов

В результате, после выполнения данных действий два вывода элементов будут соединены между собой, при этом исключается большое количество межсоединений.

64

В качестве примера приведем схему некоторого МПУУ

(рис. 11).

Входными сигналами являются переменные X1, X2, а также вход тактовой частоты CLK и сброс триггеров Reset. Выходными сигналами будут все микрооперации Z1, Z2, Z3, Z4, а также рекомендуется выводить сигналы состояний триггеров Y1, Y2 и их информационные входы dY1, dY2.

Рис. 11. Микропрограммное устройство управления с альтернативным способом соединений элементов

Результатывременногомоделированияприведенынарис. 12.

Рис. 12. Результаты временного моделирования МПУУ с альтернативным способом соединений элементов

65

x1

A2/z2 A4/z4

A6/z1

Вариант 7

67

Лабораторная работа №4 СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ КОМБИНАЦИОННОЙ СХЕМЫ

НА «ГИБКОЙ» ЛОГИКЕ В СИСТЕМЕ QUARTUS II

Задание: синтезировать схему реализации заданной функции трех переменных на «гибкой» логике. Реализовать постоянное запоминающее устройство на основе дешифратора и элементов ИЛИ.

Пример. Синтезировать схему реализации переключательной функции трех переменных №132 на «гибкой» логике реализации переключательной функции трех переменных №132.

Построим таблицу истинности (таблица).

Это и будет таблица программирования ПЗУ. Таким образом, z – это дизъюнкция наборов 3, 5, 6, 7.

1. Выполнение эксперимента

Реализуем постоянное запоминающее устройство на основе дешифратора 74154 (megafunctions, others, maxplus2) и элемен-

тов ИЛИ (рис. 1).

Здесь «занулен» адресный вход D, так как у нас функция трех переменных, а также «занулены» инверсные управляющие входы G1N, G2N. Поскольку выходы дешифратора инверсные, то они инвертируются инверторами. Функция «набирается» путем объединения по ИЛИ соответствующих таблице истинности выходов дешифратора: это выходы 3, 5, 6, 7.

69

Рис. 1. Комбинационная схема реализации функции трех переменных №132 на «гибкой» логике

Выполняем временное моделирование (рис. 2).

Рис. 2. Результаты моделирования схемы реализации функции трех переменных №132 на «гибкой» логике

70