Проектирование схем комбинационной логики
Автор: Anna Dedova • Ноябрь 27, 2022 • Лабораторная работа • 623 Слов (3 Страниц) • 195 Просмотры
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ”
ПРОЕКТ "Цифровые кафедры"
ОТЧЕТ
ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
ассистент | Б. К. Акопян | |||
должность, уч. степень, звание | подпись, дата | инициалы, фамилия |
ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №2 |
Проектирование схем комбинационной логики |
по курсу: Проектирование на FPGA |
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ[pic 1]
СТУДЕНТ ГР. № | 1931 | ||||
подпись, дата | инициалы, фамилия |
Санкт-Петербург 2022
- Цель работы:
Приобрести навыки формирования проекта комбинационного устройства по заданной таблице истинности и его моделирования в среде автоматизированнного проектирования Quartus.
- Задание:
Необходимо разработать комбинационное устройство в соответствии с таблицей истинности. У комбинационной схемы три входа, состояние выхода соответствует варианту из таблицы. Длительность периода сигнала выбрать равной сетке, секта равна 50 нс. Общая длительность анализируемого временного интервала равна 450 нс.
Таблица 1 – Таблица истинности для 3 варианта | |||
Входные сигналы | Сигнал на выходе схемы по номеру группы | ||
Х1 | Х2 | Х3 | №3 |
0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 |
- Краткие теоретические сведения
В цифровой схемотехнике под схемой понимают электрическую цепь, которая обрабатывает дискретные сигналы. Цифровую схему можно описать:
- функциональной спецификацией (functional specification) – описанием взаимосвязи между входами и выходами;
- временной спецификацией (timing specification) – описанием задержки между изменением сигналов на входе и откликом выходного сигнала.
Цифровые схемы разделяются на комбинационные (combinational)
и последовательностные (sequential). Выходной сигнал комбинационных схем зависит только от текущих значений входных сигналов. Таким схемам не требуются элементы памяти. Например, логический элемент – это комбинационная схема.
Схема является комбинационной, если она состоит из соединенных между собой элементов и выполнены следующие условия:
- Каждый элемент схемы сам является комбинационным;
- Каждое соединение схемы является или входом, или подсоединено к одному (единственному) выходу другого элемента схемы;
- Схема не содержит циклических путей: каждый путь в схеме проходит через любое соединение не более одного раза.
Функциональная спецификация комбинационной схемы обычно задается в виде таблицы истинности или булева уравнения. Данные описания взаимозаменяемы: как по булеву уравнению можно составить таблицы истинности, так и наоборот.
Комбинационная логика, построенная как дизъюнкция конъюнкций (сумма произведений), называется двухуровневой, потому что состоит из литералов, соединенных с элементами И (образующими первый уровень), выходы которых соединены с элементами ИЛИ (образующими второй уровень). Таким образом, двухуровневые схемы можно представить в виде совершенной дизъюнктивной нормальной формы (СДНФ). Совершенная дизъюнктивная нормальная форма позволяет записать булево уравнение для любой таблицы истинности с любым количеством переменных.
...