Материал: lb8_данные_удалены
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)
Кафедра комплексной информационной безопасности электронно-
вычислительных систем (КИБЭВС)
РАЗРАБОТКА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО БЛОКА
Отчет по лабораторной работе №8
по дисциплине «Электроника и схемотехника» Вариант №2
Студент гр.
Руководитель
Томск 2022
Введение
Целью данной работы является получение навыков совместного применения устройств средней степени интеграции.
Поставленные задачи:
Собрать схему реализации вычислительного блока, выполняющего заданные операции и осуществляющего прием входных данных (нарастающий фронт, последовательный код младшими разрядами вперед, асинхронный сброс)
и выдачу результата (убывающий фронт, параллельный код, активный уровень сигнала «read» – 0). Описать устройство на VHDL и промоделировать оба варианта при помощи плана моделирования.
2
1 ОБОБЩЕННАЯ ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА
На рисунке 1.1 представлена обобщенная функциональная схема
устройства.
Рисунок 1.1 – Обобщенная функциональная схема
Вычислительный блок на вход поучает информационный сигнал input,
тактирующий сигнал C_ext и сигнал асинхронного сброса CLR, на выходе блок выдает результаты проведенные с данными out[5] и сигнал выходной синхронизации при подаче активного уровня сигнала nreadd. Входной блок,
получая данные определяет команду, которую нужно выполнить с ними. Блок операций выполняет операции OP1, OP2, OP3 и считает количество выполненных операций. Выходной блок выдает параллельным кодом в виде пятиразрядного числа out и генерирует тактовый сигнал C_out.
3
2ТАБЛИЦЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
Втаблице 2.1 представлена таблица истинности логической операции
A ∩ B.
|
|
|
|
Таблица |
|
2.1 |
– |
Таблица |
истинности |
|
операции |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
A ∩ B |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A ∩ B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Код |
|
|
|
|
Входы |
|
|
Выходы |
|
||||||||||
|
операции |
|
A2 |
|
A1 |
A0 |
|
B2 |
B1 |
B0 |
Q2 |
Q1 |
|
Q0 |
|
||||||
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
|||||
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
|
|||||
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
|
|||||
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
|
|||||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 2.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
В таблице 2.2 представлена таблица арифметической операции А-В.
5