42168

Тригери. Опис тригерів на мові VHDL

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Хід роботи Отримати у викладача завдання на лабораторну роботу відповідно до номера свого варіанту.3 – Примітиви тригерів які використовуються пакетом Qurtus II № варіанта dff jkffe Виписати з довідника параметри мікросхем які використовувались при створенні схеми таблиці дійсності та часові діаграми роботи тригерів. Допуском до виконання лабораторної роботи є розроблена електрична принципова схема та часові діаграми її роботи побудовані з врахуванням затримок. При побудові часових діаграм проглянути всі режими роботи схеми.

Украинкский

2013-10-27

225.5 KB

4 чел.

5 Лабораторна робота № 5

Тригери

Мета: Вивчити часові діаграми та схемотехніку тригерів різних типів, навчитися описувати тригери на мові VHDL.

Хід роботи

  1.  Отримати у викладача завдання на лабораторну роботу відповідно до номера свого варіанту.

Таблиця 5.1 – Простійший RS-тригер

№ варіанта

Тип RS-тригера

Мікросхеми для реалізації

  1.  

Синхронний

НЕ, 2И-НЕ

Таблиця 5.2

№ варіанта

JK

D

  1.  

155ТВ1

155ТМ2

Таблиця 5.3 – Примітиви тригерів, які використовуються пакетом Quartus II

№ варіанта

  1.  

dff

jkffe

  1.  Виписати з довідника параметри мікросхем, які використовувались при створенні схеми, таблиці дійсності та часові діаграми роботи тригерів. Синтезувати схему простійшого RS-тригера відповідно до варіанта завдання.
  2.  Зібрати схеми тригерів, вказаних викладачем.
  3.  Виписати таблицю дійсності тригера, який використовується пакетом Quartus II.
  4.  Допуском до виконання лабораторної роботи є розроблена електрична принципова схема та часові діаграми її роботи, побудовані з врахуванням затримок. При побудові часових діаграм проглянути всі режими роботи схеми.
  5.  Створити проект, в якому зібрати схему, видану викладачем. Входи схеми підключити до мікроперемикача, а виходи – до світлодіоду.
  6.  Побудувати часові діаграми роботи проекту. Порівняти з отриманими при виконанні домашнього завдання.
  7.  Написати на мові VHDL програму, яка буде описувати заданий тригер. Завдання наведені в таблиці 5.4.
  8.  Провести симуляцію роботи тригера, де показати всі режими роботи.

Таблиця 5.4 – Варіанти завдань тригерів

Номер варіанта

Тип тригера

Керуючий сигнал

Активні рівні

  1.  

JK

H

H

  1.  Написати на мові VHDL програму, яка буде описувати триггер, який визначено таблицею 5.2.
  2.  Провести симуляцію роботи тригера, де показати всі режими роботи.

Виконання

1. Отримали завдання у викладача.

2. Випишемо з довідника параметри мікросхем та таблиці істиності тригерів.

Таблиця 5.5 – Таблиця істиності тригера 155ТВ1

J

K

Qt

Qt+1

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

1

1

0

1

0

0

1

1

0

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

0

Таблиця 5.6 – Таблиця істиності тригера 155ТМ2

Таблиця 5. – Параметри мікросхеми 155ТМ2

Таблиця 5.7б - Параметри 155ТВ1

3. Синтезуємо схему RS-тригера та отримаємо часові діаграми роботи.

Рисунок 5.1 – Схема RS-тригера

Рисунок 5.2 – Діаграми роботи RS-тригера

5. Таблиці істиності тригерів

Рисунок 5.3 – Таблиця істиності тригера dff

Рисунок 5.4 – Таблиця істиності тригера jkffe

9. Напишемо на мові VHDL програму, яка буде описувати заданий тригер. Завдання наведені в таблиці 5.4.

library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

entity JK is

port (clock:in std_logic;

J, K: in std_logic;

reset: in std_logic;

Q: out std_logic);

end JK;

architecture GO of JK is

   signal state: std_logic;

   signal input: std_logic_vector(1 downto 0);

begin

   input <= J & K;  

   p: process(clock, reset) is

   begin

if (reset='0') then

    state <= '0';

elsif (rising_edge(clock)) then

    case (input) is

 when "11" =>

     state <= not state;

 when "10" =>

     state <= '1';

 when "01" =>

     state <= '0';

 when others =>

     null;

 end case;

end if;

   end process;

   Q <= state; end GO;

  1.  Проведемо симуляцію роботи тригера, де показажемо всі режими роботи.

Рисунок 5.5 – Діаграми роботи JK-тригера

11. Напишемо на мові VHDL програми, які будуть описувати триггери, які визначено таблицею 5.2.

library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

entity TB1 is

port (clock:in std_logic;

J, K: in std_logic;

reset: in std_logic;

Q: out std_logic);

end TB1;

architecture GO of TB1 is

   signal state: std_logic;

   signal input: std_logic_vector(1 downto 0);

begin

   input <= J & K;  

   p: process(clock, reset) is

   begin

if (reset='1') then

    state <= '0';

elsif (rising_edge(clock)) then

    case (input) is

 when "11" =>

     state <= not state;

 when "10" =>

     state <= '1';

 when "01" =>

     state <= '0';

 when others =>

     null;

 end case;

end if;

   end process;

   Q <= state;

end GO;

ENTITY TM2 IS

PORT (

 s:  IN STD_LOGIC;

 r:  IN STD_LOGIC;

 d:  IN STD_LOGIC;

 clk:  IN STD_LOGIC;

 q:  OUT  STD_LOGIC);

END TM2 ;

ARCHITECTURE GO OF TM2 IS

BEGIN

PROCESS (r, s, clk)

BEGIN

 IF s= '0' THEN  q<= '1'; else

  IF r= '0' THEN  q<= '0'; else

   IF (r= '1' and s= '1') THEN

    IF (clk'EVENT AND clk= '1') THEN  q<= d;   END IF; END IF; END IF; END IF; END PROCESS; END GO;

12. Проведемо симуляцію роботи тригерів, де показажемо всі режими роботи.

Рисунок 5.6 – Діаграми роботи тригера ТВ1

Рисунок 5.7 – Діаграми роботи тригера ТM9

Висновок

При виконанні даної лабораторної роботи були вивчені діаграми роботи та схемотехніка різних тригерів. Також навчилися описувати тригери на мові VHDL.

В результаті були описані тригери 155ТВ1, 155ТМ2 та   JK-тригер з високим керуючим та одиничним активним рівнем.

Була синтезована схема простішого асинхронного RS-тригера на єлементах 2И-НЕ та отримані часові діаграми роботи.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

45437. Понятия приоритета и очереди процессов. Диспетчеризация и синхронизация процессов 128.5 KB
  Диспетчеризация и синхронизация процессов. Алгоритмы планирования процессов Планирование процессов включает в себя решение следующих задач: определение момента времени для смены выполняемого процесса; выбор процесса на выполнение из очереди готовых процессов; переключение контекстов старого и нового процессов. Средства аппаратной поддержки управления памятью и многозадачной среды в микропроцессорах Intel 80386 80486 и Pentium .
45438. Программирование на Shell. Скрипты 227 KB
  Shell интерпретатор командного языка В этом разделе описаны команды и символы имеющие специальное значение которые позволяют: находить с помощью шаблона и манипулировать группами файлов; запускать команду в фоновом режиме или в определенное время; выполнять последовательно группу команд; перенаправлять стандартный ввод и вывод; завершать работающие программы. Таблица 20 Метасимволы Символ Функция [ ] Эти метасимволы позволяют указывать сокращенные имена файлов при поиске по шаблону Означает что команда будет выполняться...
45439. Управление оперативной памятью (распределение и защита) в многозадачной ОС. Механизм реализации виртуальной памяти 211 KB
  Механизм реализации виртуальной памяти. От выбранных механизмов распределения памяти между выполняющимися процессорами в значительной степени зависит эффективность использования ресурсов системы ее производительность а также возможности которыми могут пользоваться программисты при создании своих программ. С другой стороны поскольку любой процесс имеет потребности в операциях вводавывода и процессор достаточно часто переключается с одной задачи на другую желательно в оперативной памяти расположить достаточное количество активных задач с...
45440. Планирование и диспетчеризация процессов и задач 611 KB
  Долгосрочный планировщик решает какой из процессов находящихся во входной очереди в случае освобождения ресурсов памяти должен быть переведен в очередь процессов готовых к выполнению. Они определяются не только переключениями контекстов задач но и при переключении на потоки другого приложения перемещениями страниц виртуальной памяти а также необходимостью обновления данных в кэше коды и данные одной задачи находящиеся в кэше не нужны другой задаче и будут заменены что приведет к дополнительным задержкам. От выбранных механизмов...
45441. Расчет системы управления автомобилем на базе технологии CAN 277 KB
  Узлы системы Батарея BTTERY Контроллер CONT Контроллер двигателя MOTOR Дисплей панели инструментов DISP Управление водителя DRIVE Тормоза BRKES Управление коробкой передач TRNS Сеть оперирует 32 сообщениями которые делятся на различные группы: Спорадические сигналы.0 BTTERY CONT 2 Ток батареи 8 0.0 BTTERY CONT 3 Температура батареи 8 0.0 BTTERY CONT 4 Параметры батареи 10 1.
45442. Расчет системы «Интеллектуальное здание» на базе технологии EIB 315 KB
  Узлы системы Контроллер CONT Система управления светом LIGHT Система управления теплом HET Система управления вентиляцией VENT Система управления дверью DOOR Охранная система SECUR Пожарная система FIRE Сеть оперирует 30 сообщениями которые делятся на различные группы: Спорадические сигналы. Номер сигнала Описания сигнала Размер в битах Задержка в мсек J Период выполнения T мсек Тип сообщения Крайний срок выполнения Dмсек Источник Приемник 1 Сигнал датчика двери 8 01 50 S 20 DOOR CONT 2 Проверка...
45443. Расчет системы «Управление коммунальной системой (вода, газ, электрическая энергия, отключение функций, формирование квитанций и устранение аварий)» на базе технологии LonWorks 267 KB
  Узлы системы Система управления холодной водой CW Система управления горячей водой HW Система управления газом G Система управления электричеством EL Система экономических расчетов EC Ремонтная служба RS Пользователь USER Сеть оперирует 30 сообщениями которые делятся на различные группы: Спорадические сигналы. Номер сигнала Описания сигнала Размер в битах Задержка в мсек J Период выполнения T мсек Тип сообщения Крайний срок выполнения Dмсек Источник Приемник 1 Включение отключение холодной воды 1 01 50...
45444. Классификация систем реального времени. Средства разработки систем РВ. Понятие систем реального времени. Организация систем РВ. Требования к системам реального времени. Общие характеристики систем РВ 148.5 KB
  Классификация реализации систем реального времени СРВ распределенные системы управления с большим количеством контролируемых параметров. Система ориентирована на автоматизированные системы в которых требуется своевременная адекватная реакция на события. Языки СРВ предназначены для создания СРВ ssembler C d спутниковые системы наблюдения. Предназначены для визуализации работы автоматизированной системы или автоматизированного объекта.
45445. Классификация приложений систем РВ. Надежность в СРВ. Проектирование жестких систем реального времени. Архитектуры жестких систем реального времени 118.5 KB
  Проектирование жестких систем реального времени. Архитектуры жестких систем реального времени. Главной особенностью систем реального времени является обеспечение предсказуемости которая позволяет реализовать приложения. В один из моментов времени задача перейдет в состояние не описанного в системе.