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

73833. Анализ технологичности конструкции деталей 43 KB
  Ее следует отрабатывать на технологичность комплексно учитывая зависимость технологичности от следующих факторов: исходной заготовки вида обработки технологичности СЕ в которую эта деталь входит. Конструкция должна быть такой чтобы для ее изготовления можно было применять высокопроизводительные методы обработки. Повышение технологичности конструкции изделия предусматривает проведение следующих мероприятий: Создание конфигурации деталей и подбор их материалов позволяющих применение наиболее совершенных исходных заготовок сокращающих объем...
73834. Выбор вариантов схем базирования 40.5 KB
  Для создания возможности повышения уровня концентрации обработки в операции и снижения разнообразия технологической оснастки лучше принять в качестве базы для обработки всех поверхностей детали одну и туже базу Е. Синтез маршрута обработки заготовки Первый шаг синтеза маршрута обработки заготовки распределение отобранных переходов обработки типовых поверхностей заготовки по этапам типовой схемы изготовления деталей соответствующего класса или подкласса. Типовая схема обработки является вариантом полного типового решения. Причиной...
73835. Проектирование маршрутных технологических процессов механической обработки 52 KB
  Маршрутное описание ТП заключается в сокращенном описании всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без переходов и технологических режимов. Операционное описание ТП характеризуется полным описанием всех технологических операций в последовательности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов. Маршрутнооперационным описанием ТП называют сокращенное описание технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения с полным описанием отдельных операций в других...
73836. Особенности проектирования технологических процессов обработки заготовок на автоматизированных участках и автоматических линиях 51.5 KB
  В необходимых случаях подготовку технологических баз при обработке на автоматической линии или при установке заготовки в приспособлениеспутник производят на отдельных операциях вне автоматической линии; маршрутный технологический процесс разрабатывают с учетом максимальной концентрации операций соблюдения принципа единства баз выполнения чистовых и отделочных операций в конце технологического процесса; при проектировании автоматических операций анализируют возможность совмещения технологических и вспомогательных переходов во времени. Для...
73837. Особенности проектирования технологических процессов для станков с ЧПУ и ГПС 58 KB
  Особенности проектирования технологических процессов для станков с ЧПУ и ГПС При проектировании технологических операций для станков с ЧПУ необходимо учитывать ряд особенностей обработки. Порядок обработки поверхностей заготовок для деталей типа валов следующий. Черновая и чистовая обработка дополнительных форм поверхности если имеются дополнительные формы требующие черновой обработки. Обработка дополнительных форм поверхности не требующих черновой обработки.
73838. Технология изготовления втулок 80.5 KB
  Технологические задачи Отличительной технологической задачей является обеспечение концентричности наружных поверхностей с отверстием и перпендикулярности торцов к оси отверстия. Диаметры наружных поверхностей выполняют по h6 h7; отверстия по H7 реже по H8 для ответственных сопряжений по Н6.015 мм; перпендикулярность торцовых поверхностей к оси отверстия 02 мм на радиусе 100 мм при осевой нагрузке на торцы отклонение от перпендикулярности не должно превышать 002. Заготовками для втулок с диаметром отверстия до 20 мм служат...
73839. Технология изготовления корпусных деталей 1.63 MB
  Обрабатывают направляющие начерно резцами на продольнострогальных станках торцевыми фрезами и наборами фрез на продольнофрезерных станках. Обрабатывают начерно поверхности расположенные перпендикулярно направляющим на продольнофрезерных станках если станина по длине проходит между колонами станка; на горизонтальнорасточных станках фрезой или на торцефрезерных станках если станина длинная. Обрабатывают отверстия начерно на горизонтальнорасточных станках в приспособлении. Чистовую обработку лучше выполнять на продольнофрезерных...
73840. Процессы обработки деталей типа некруглые стержни 191.5 KB
  Технология изготовления рычагов. Характеристика рычагов К деталям класса рычагов относятся собственно рычаги тяги серьги вилки балансиры шатуны. Детали класса рычагов имеют два отверстия или больше оси которых расположены параллельно или под прямым углом.
73841. Процессы обработки деталей «круглые стержни» 58.5 KB
  В зависимости от типа производства операцию производят: в единичном производстве подрезку торцов и центрование выполняют на универсальных токарных станках последовательно за два установа; в серийном производстве подрезку торцов выполняют раздельно от центрования на продольнофрезерных или горизонтальнофрезерных станках а центрование на одностороннем или двустороннем центровальном станке. В зависимости от типа производства операцию выполняют: в единичном производстве на токарновинторезных станках; в мелкосерийном на...