1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH

144 853 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 144
Dung lượng 3,56 MB

Nội dung

NỘI DUNG THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH Chương 1 – TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ VI MẠCH SỬ DỤNG NGÔN NGỮ MÔ TẢ PHẦN CỨNG (HDL ) Chương 2 – TÌM HIỂU VỀ NGÔN NGỮ MÔ TẢ PHẦN CỨNG VHDL Chương 3 – TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ FPGA Chương 4 – THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH FPGA

1 Bỏo cỏo thc tt nghip GVHD : o Th Phng Mai B CễNG THNG Cng Hũa xó hi ch ngha vit nam TRNG HCN H NI c lp t hnh phỳc o0o -BO CO THC TP TT NGHIP Sinh viờn : PHM S LI Lp :C T5-K13. Khoa, Trung tõm: IN T Giỏo viờn hng dn : O TH PHNG MAI NI DUNG THIT K Mễ HèNH THC HNH VI MCH S LP TRèNH Chng TNG QUAN V PHNG PHP THIT K VI MCH S DNG NGễN NG Mễ T PHN CNG (HDL ) Chng TèM HIU V NGễN NG Mễ T PHN CNG VHDL Chng TèM HIU TNG QUAN V FPGA Chng THIT K Mễ HèNH THC HNH VI MCH S LP TRèNH FPGA Ngy giao ti : 10/02/2014 Ngy hon thnh :29/03/2014. LI NểI U Thit k vi mch s lp trỡnh l mụn hc k tip ca chng trỡnh in t s Ni dung chớnh ca chng trỡnh mụn hc trung vo hai kin thc chớnh Th Phm S Li,C T5 K13 Bỏo cỏo thc tt nghip GVHD : o Th Phng Mai nht l bi toỏn thit k v mt chc nng cho cỏc s cú mt tớch hp ln c LSI, VLSI v ln hn Vn th hai l gii thiu cn bn v cỏc cụng ngh giỳp hin thc húa thit k chc nng thnh sn phm ng dng, ú trung chớnh vo cụng ngh FPGA, mt nn tng cụng ngh mi ó v ang phỏt trin rt mnh hin Khỏc vi bi toỏn tng hp v phõn tớch in t s ch yu l bi toỏn cho cỏc mch c SSI, MSI, cỏc bi toỏn õy cú hng ti cỏc ng dng c th thc tin vi quy mụ ln hn v buc phi s dng cỏc cụng c tr giỳp thit k trờn mỏy tớnh v ngụn ng thit k VHDL Chng trỡnh Thit k logic s nhm vo trang b kin thc c s ngnh cho tt c cỏc i tng sinh viờn thuc chuyờn ngnh k thut in t vin thụng, iu khin t ng Trc hc mụn ny cỏc sinh viờn ny phi hc qua cỏc mụn c s ngnh gm Cu kin in t, in t s, K thut Vi x lý ú hai mụn u l bt buc Thit k logic s l mt mụn hc mang tớnh thc hnh cao nờn cu trỳc chng trỡnh s dnh nhiu thi gian hn cho thc hnh thớ nghim cng nh bt buc sinh viờn kt thỳc mụn hc phi thc hin cỏc ỏn bi thit k c va v ln theo nhúm di dng Bi ln hoc ỏn mụn hc Kin thc v k nng ca sinh viờn s giỳp ớch rt ln cho cỏc bi toỏn chuyờn ngnh v ỏn tt nghip sau ny bi cỏc ng dng x lý s ang dn chim vai trũ quan trng cỏc h thng k thut Bờn cnh nhng cụng c truyn thng l Vi x lý, mỏy tớnh thỡ thit k phn cng trờn FPGA hoc trờn nn cỏc cụng ngh tng t ang l mt hng phỏt trin mang li hiu nng vt tri v kh nng ng dng thớch nghi tt hn Trong quỏ trỡnh thc hin ti em ó c gng rt nhiu ,song kin thc cũn hn ch nờn khụng th trỏnh nhng thiu sút Em rt mong nhn c nhng ý kin úng gúp, phờ bỡnh , hng dn ca cỏc Thy Cụ , bn bố ti c hon thin hn Em xin chõn thnh cỏm n s ng h nhit tỡnh ca lónh o Khoa in t,giỏo viờn hng dn cụ o Th Phng Mai ó giỳp em thc hin c bi thc tt nghip ny H Ni, ngy thỏng.nm 2011 Sinh viờn thc hin Phm S Li,C T5 K13 Bỏo cỏo thc tt nghip GVHD : o Th Phng Mai Chng : Tng quan v phng phỏp thit k vi mch s dng ngụn ng mụ t phn cng ( VHDL) Chng m u cú nhim v cung cp cho ngi hc nhng kin thc, khỏi nim c bn v thit k cỏc s, ú cú nhng kin thc c nhc li vi nhng b xung phự hp vi mc ớch mụn hc Ngi hc c gii thiu qua v cỏch thc thit lm vic vi tớn hiu s c thit k ch to, phõn loi cỏc dng vi mch s v cỏc tham s c bn cn quan tõm thit k hay lm vic vi vi mch s Chng ny cng gii thiu qua v s phỏt trin ca mt lp cỏc IC kh trỡnh phn cng t PROM cho ti FPGA Mc ớch ca phn ny giỳp cho ngi hc cú mt cỏi nhỡn tng quan v lch s ca thit k logic s trc trung vo cỏc kin thc chớnh cỏc chng sau l ngụn ng mụ t phn cng VHDL v cụng ngh FPGA I Cỏc khỏi nim chung 1.1 Transitor L linh kin bỏn dn cú kh nng lm vic nh mt cụng tc bt tt hoc dựng khuch i tớn hiu Transitor l phn t c bn ca mi vi mch s tớch hp, t cỏc cng logic n gin AND, OR, NOT n cỏc loi phc nh cỏc mch iu khin ngoi vi, vi iu khin, vi x lý Transitor c lm t vt liu bỏn dn (sermiconductor), l vt liu va cú kh nng dn in va cú kh nng lm vic nh nhng vt liu cỏch in, kh nng ny thay i tựy theo kớch thớch t bờn ngoi nh nhit , ỏnh sỏng, trng in t, dũng in Cht bỏn dn dựng cu to transitor thng l Germany (Ge) hoc Silicon (Si) c kớch mt lng nh Photpho(P) hoc Boron (B) vi mc ớch tng mt electron (kiu N) t hoc tng mt l trng (kiu P) tng ng tinh th bỏn dn Cu trỳc nguyờn lý ca cỏc dng transitor c trỡnh by hỡnh di õy: Hỡnh 1-1 Cu trỳc transitor lng cc BJTS, n cc FETs, diode Transitor lng cc BJT (Bipolar Junction Transitor) s dng nhiu thp k 80s, c im ca BJT l tc chuyn mch nhanh nhng nhc im l mc tiờu th nng lng ln c trng thỏi ngh v chim nhiu din tớch Sau ú BJTs dn c thay th Phm S Li,C T5 K13 Bỏo cỏo thc tt nghip GVHD : o Th Phng Mai bng transitor n cc FETs(Field Effect Transitors) lm vic trờn hiu ng trng v kờnh dn ch dựng mt loi bỏn dn loi p hoc n MOSFETs (Metal-oxidesermiconductor Field-Effect-Transitors) l transitor FETs nhng dựng cc Cng metal (v sau lp metal c thay bng polysilicon) ph trờn mt lp oxide cỏch in v lp ny ph trờn vt liu bỏn dn, tựy theo loi vt liu bỏn dn m transitor ny cú tờn gi l NMOS (kờnh dn n) v PMOS (kờnh dn p) CMOS (Complementary-Symmetry Metal-Oxide Sermiconductor) l transitor to thnh t vic ghộp cp bự PMOS v NMOS, cú nhiu u im so vi cỏc dũng transitor c nh hiu in th lm vic thp, chng nhiu cao, tiờu tn ớt nng lng v cho phộp tớch hp IC s vi mt cao CMOS l cụng ngh transitor c s dng rng rói nht hin 1.2 Vi mch s Vi mch s tớch hp Cũn c gi l IC Intergrated Circuits, chip, l cu trỳc mch in c thu nh bng cỏch tớch hp ch yu t cỏc transitor vi mt cao, ngoi cũn cú th cú cỏc linh kin in th ng khỏc trờn mt bỏn dn mng Cỏc vi mch tớch hp u cú mt s lng tớn hiu u vo v u thc hin mt chc nng c th no ú Trong khuụn kh giỏo trỡnh ny ch yu nghiờn cu v vi IC s, tc l dng IC ch lm vic vi cỏc tớn hiu s Hỡnh 1-2: a) Mụ hỡnh Vi mch s tớch hp b) -Vi mch tớch hp thc t Vi mch tớch hp i t nhng nm 1960s v c ng dng rng rói thc t, ó v ang to cuc cỏch mng lnh vc in t Vớ d v vi mch tớch hp nh cỏc IC a dng (general purposes IC) h 7400, 4000, cỏc dũng vi x lý 80x86 dựng mỏy vi tớnh, chớp x lý dựng cho in thoi di ng, mỏy nh k thut s, cỏc vi iu khin dựng cỏc thit b dõn dng, ti vi, mỏy git, lũ vi súng Cỏc vi mch ny cú mt tớch hp t hng vi chc n hng trm triu, v hin ó n hng t transitor mt ming bỏn dn cú kớch thc xp x kớch thc ng xu Mt tớch hp c nh ngha l tng s nhng phn t tớch cc (transitor hoc cng logic) cha trờn mt n v din tớch ca tinh th bỏn dn Theo mt tớch hp chia cỏc loi vi mch sau: - Vi mch c nh SSI (Small scale integration), cú hng chc transitor mt vi mch - Vi mch c va MSI (Medium scale integration), cú hng trm transitor mt vi mch - Vi mch c ln LSI (Large scale integration), cú hng ngn n hng chc ngn transitor mt vi mch - Vi mch cc ln VLSI (Very large scale integration), cú hng vn, hng triu, hng chc triu transitor v ln hn mt vi Phm S Li,C T5 K13 Bỏo cỏo thc tt nghip GVHD : o Th Phng Mai mch, ti thi im hin ó xut hin nhng vi mch cú tớch hp n hng t transitor - Vi mch siờu ln ULSI (Ultra large scale intergration), vi mch cú tớch hp vi mc hng triu transitor tr lờn - WSI (Wafer-scale-Intergration) l gii phỏp tớch hp nhiu vi mch chc nng trờn mt tm silicon (wafer) tng hiu sut cng nh gim giỏ thnh sn phm, vớ d h vi x lý nhiu nhõn c tớch hp bng WSI - SoC (System-on-a-Chip) Khỏi nim ch mt h tớnh toỏn, x lý m tt c cỏc chc nng s v c tng t c thit k tớch hp vo mt chip n Trong khuụn kh chng trỡnh ny s dnh thi lng chớnh cho vic nghiờn cu c bn v cụng ngh, phng phỏp, quỏ trỡnh thit k cỏc vi mch c LSI, VLSI 1.3 Cng logic Cng logic hay logic gate l cu trỳc mch in (s hỡnh ) c lp rỏp t cỏc linh kin in t thc hin chc nng ca cỏc hm logic c bn y = f(xn, xn1, , x1, x0) Trong ú cỏc tớn hiu vo xn-1, xn-2, , x1, x0 ca mch tng ng vi cỏc bin logic xn-1, xn-2, , x1, x0 ca hm Tớn hiu y ca mch tng ng vi hm logic y Vi cỏc cng c bn thng giỏ tr n Giỏ tr ca cỏc tớn hiu vo v ch cú hai mc l mc thp (Low - L) v mc cao (High - H) tng ng vi vi hai giỏ tr v ca cỏc bin logic v hm logic Vớ d: Mt cng NOT loi CMOS (hỡnh 1.4) tng ng hm NOT hai bin Q = not A 1.4 Mch in cng NOT Trờn s d nhn thy rng, ch A cú mc tớch cc cao thỡ transitor trờn úng cũn transitor di m, Q cú mc tớch cc thp, A cú mc tớch cc thp thỡ transitor trờn m v di úng nờn Q cú mc tớch cc cao, nh vy mch in vi s trờn thc hiờn vai trũ ca cng NOT Cỏc mch logic u c biu din bng cỏc h hm logic v ú cú th phỏt biu l: Mi mch logic u cú th xõy dng t cỏc cng logic c bn i vi cỏc cng logic c bn ú thỡ cú hai tham s thi gian c bn: Phm S Li,C T5 K13 Bỏo cỏo thc tt nghip GVHD : o Th Phng Mai -Tham s thi gian ca cng NOT Thi gian tr lan truyn Tpd (Propagation delay) l thi gian ti thiu k t thi im bt u xy s thay i t u vo X cho ti s thay i ny to ra thay i xỏc nh ti u Y, hay núi mt cỏch khỏc cho ti u Y n nh giỏ tr -Tcd (Contamination delay) l khong thi gian k t thi im xut hin s thay i ca u vo X cho ti u Y bt u xy s mt n nh Sau giai on mt n nh hay cũn gi l giai on chuyn tip tớn hiu ti u s thit lp trng thỏi xỏc nh vng bn Nh vy Tpd > Tcd v nhc n tr ca cng thỡ l ch ti giỏ tr Tpd 1.4 Phn t nh 1.4.1 D-Latch v D flip-flop Latch v Flip-Flop l cỏc phn t nh quan trng thit k VLSI, s cu to chi tit v mụ t ó c trỡnh by k phn K thut s phn ny ch nhc li nhng tớnh cht c bn nht ca cỏc Flip-Flop v b xung thờm cỏc tham s thi gian thc ca cỏc phn t ny Bng 1-1 D-Flip flop v D-latch D-flip flop D-latch D-Latch l phn t nh lm vic theo mc xung, c th tớn hiu Clock bng thỡ giỏ tr Q u bng giỏ tr u vo, tớn hiu Clock = thỡ giỏ tr u khụng i Núi mt cỏch khỏc D-latch lm vic nh mt ca úng m gia tớn hiu Q v D tng ng vi mc in ỏp ca xung Clock D-flip-flop l phn t nh lm vic theo sn xung, cú hai dng sn l sn lờn (rising edge) xung thay i t 0->1 v sn xung (falling edge) xung thay i t 1->0 Khi khụng cú yờu cu gỡ c bit thỡ Flip-flop lm vic vi sn xung lờn thng c s dng Khỏc vi D-latch giỏ tr Phm S Li,C T5 K13 Bỏo cỏo thc tt nghip GVHD : o Th Phng Mai u ca Flip- Flop ch thay vo thi im sn xung Vi cỏch lm vic nh vy giỏ tr u s khụng thay i sut thi gian mt chu k xung nhp dự cho tớn hiu u vo thay i D Flip-flop rt hay c dựng mch cú nh vỡ vy ụi núi n phn t nh thng ngm hiu l D Flip-flop Hỡnh 1-6 th thi gian ca D Flip-flop v D Latch i vi D-flip-flop v D-latch nh thỡ cú hai tham s thi gian ht sc quan trng l Tsetup, v Thold õy l tham s thi gian i vi d liu u vo cng Din m bo vic truyn d liu sang cng Qout l chớnh xỏc, c th i vi Flip-flop Tsetup: l khong thi gian cn thit cn gi n nh u vo trc sn tớch cc ca xung nhp Clock Thold: L khong thi gian ti thiu cn gi n nh d liu u vo sau sn tớch cc ca xung nhp Clock Hỡnh 1-7 Tham s thi gian ca D-Flip-Flop 1.4.2 Cỏc flip-flop khỏc - RS Flip-flop: Phm S Li,C T5 K13 Bỏo cỏo thc tt nghip GVHD : o Th Phng Mai Bng 1-2 RS Flip-flop cú u vo l hai tớn hiu Reset v Set Set =1 thỡ tớn hiu u nhn giỏ tr khụng ph giỏ tr hin ti Q, Reset =1 thỡ u Q = khụng ph thuc giỏ tr hin ti Q i vi RS-flipflop khụng ng b thỡ giỏ tr Q thay i ph thuc R/S tc thỡ, cũn i vi RS flip-flop ng b thỡ tớn hiu Q ch thay i ti thi im sn xung Clock Trng thỏi R= 1, S= l trng thỏi cm vỡ khớ ú u nhn giỏ tr khụng xỏc nh, thc cht s xy s thay quỏ trỡnh chy ua hay t dao ng giỏ tr Q t n v ngc li vi chu k bng tr chuyn mch ca flipflop - JK-flip-flop Bng 1-3 0 Qprev 1 1 NOT Qprev Theo bng chõn lý JK-flip flip hot ng khỏ linh hot thc hin chc nng ging nh D-flip flop hoc RS flip-flop, trng thỏi khớ J=0, K=1 l Reset, J=1, K=0 l Set Tuy khụng cú u vo d liu D nhng JK flipflop lm vic nh mt D-flip flip thỡ tớn hiu D ni vi J cũn K cho nhn giỏ tr i ca J - T- flip-flop Bng 1-4 T Flip-flop T Q Qnext 0 0 1 1 1 Phm S Li,C T5 K13 Bỏo cỏo thc tt nghip GVHD : o Th Phng Mai Khi T bng thỡ giỏ tr Qnextbng o ca giỏ tr trc Qprev T = thỡ giỏ tr u khụng thay i 1.5 Mch logic t hp Mch logic t hp (Combinational logic circuit) l mch m giỏ tr t hp tớn hiu ti mt thi im ch ph thuc vo giỏ tr t hp tớn hiu vo ti thi im ú Hiu mt cỏch khỏc mch t hp khụng cú trng thỏi, khụng cha cỏc phn t nh m ch cha cỏc phn t thc hin logic chc nng nh AND, OR, NOT i vi mch t hp tham s thi gian tr Tdelay l khong thi gian ln nht k t thi im xỏc nh tt c cỏc giỏ tr u vo cho ti thi im tt c cỏc kt qu u tr nờn n nh Trờn thc t vi vi mch tớch hp vic thi gian tr rt nh nờn vic tỡm tham s tr ca mch c thc hin bng cỏch lit kờ tt c cỏc ng bin i tớn hiu cú th t tt c cỏc u vo ti tt c u sau ú da trờn thụng s v thi gian ca cỏc cng v tr ng truyn cú th tớnh c tr ca cỏc ng truyn ny v tỡm ng truyn cú tr ln nht, giỏ tr ú chớnh l Tdelay Hỡnh 1-8 tr ca mch t hp Minh cho tr mch t hp nh hỡnh 1-8 V lý thuyt xỏc nh tr ca mch cn lit kờ tt c cỏc ng tớn hiu t u vo In1, In2, In3, In4 n u Out1, Out2 i vi mi cp u u vo tn ti nhiu ng truyn khỏc vỡ vy tng s lng cỏc ng truyn ny thng rt ln Chớnh vỡ th i vi nhng mch t hp ln thỡ vic xỏc nh tr u phi thc hin bng s h tr ca mỏy tớnh Vớ d xỏc nh tr ca hai ng truyn v trờn hỡnh v: ng ln lt i qua cỏc cng NOT, AND_4, NOR, AND_3, OR ng ln lt i qua cng NOT, AND, OR_4, AND_4, OR_4 tr ca cỏc ng truyn ny tớnh bng tr ca cỏc cng nú i qua cng vi tr dõy dn (TWrite) T1 = TNOT + TAND_4 + TNOR + TAND_3 + T AND_3 + TWire1 (1.1) T2 = TNOT + TAND + TOR_4 + TAND_4 + T OR_4 + TWire2 (1.2) Do tr ca cng nhiu u vo ln hn tr ca cng ớt u vo nờn mc dự s cng i qua trờn ng truyn nh nhng ng truyn s cú tr ln hn ng Cỏc ng truyn cú tr ln nht c gi l Critical paths Cỏc ng truyn ny cn c bit quan tõm quỏ trỡnh ti u húa tr ca mch Phm S Li,C T5 K13 10 Bỏo cỏo thc tt nghip GVHD : o Th Phng Mai 1.6 Mch logic tun t Mch logic dóy (Sequential logic circuits) cũn c gi l mch logic tun t l mch s m tớn hiu ti mt thi im khụng nhng ph thuc vo t hp tớn hiu u vo ti thi im ú m cũn ph thuc vo tớn hiu vo ti cỏc thi im trc ú Hiu mt cỏch khỏc mch dóy ngoi cỏc phn t t hp cú cha cỏc phn t nh v nú lu tr ln hn mt trng thỏi ca mch Tham s thi gian ca mch tun t c tớnh khỏc vi mch t hp, s khỏc bit ú cú quan h mt thit vi c im ca tớn hiu ng b Clock Vớ d vi mt mch tun t in hỡnh di õy Mch to t hai lp ghi s dng Flip-flop A v B, trc gia v sau ghi l ba logic t hp Combinational logic 1, 2, 3, cỏc tham s thi gian c th nh sau: Td1, Td2, Td3 L thi gian tr tng ng ca mch t hp 1, 2, Tsa, Tsb l thi gian thit lp (Tsetup) ca hai Flipflop A, B tng ng Tclk-q l khong thi gian cn thit d liu ti u Q xỏc nh sau thi im kớch hot ca sn Clock Hỡnh 1-9 Tham s thi gian ca mch tun t i vi mch ng b thỡ s l lý tng nu nh im kớch hot (sn lờn hoc sn xung) ca xung nhp Clock ti cỏc Flipflop cựng mt thi im Tuy vy trờn thc t bao gi cng tn ti tr gia hai xung Clock n hai Flip-flop khỏc Tskew l tr ln nht ca xung nhp Clock n hai Flip-flop khỏc mch Thi gian chờnh lch ln nht gia tớn hiu xung nhp , thi gian tr ny sinh tr trờn ng truyn ca xung Clock t A n B Trờn thc t Tskew gia hai Flip-flop liờn tip cú giỏ tr rt so vi cỏc giỏ tr tr khỏc v cú th b qua, nhng i vi nhng mch c ln s lng Flip-flop nhiu hn v phõn b xa thỡ giỏ tr Tskew cú giỏ tr tng i ln Nhng tham s trờn cho phộp tớnh toỏn cỏc c trng thi gian ca mch tun t ú l: - Thi gian tr trc xung nhp Clock ti u vo Tinput_delay = Td1 + Tsa (1.3) - Thi gian tr sau xung nhp Clock ti u Toutput_delay = Td3 + Tclk_q (1.4) - Chu k ti thiu ca xung nhp Clock, hay l khong thi gian ti thiu m bo cho d liu mch c x lý v truyn ti gia hai lp ghi lien tip m khụng xy sai sút Nu xung nhp u vo cú chu k nh hn Tclk_min thỡ mch s khụng th hot ng theo thit k Tclk_min = Tclk-q + Td2 + Tsb + Tskew (1.5) - T ú tớnh c xung nhp ti a ca vi mch l Fmax = 1/ Tclk_min = 1/ ( Tclk-q + Td2 + Tsb + Tskew) 1.7 Cỏc phng phỏp th hin thit k Phm S Li,C T5 K13 130 Bỏo cỏo thc tt nghip GVHD : o Th Phng Mai STATE FRAME DETECTOR, trng thỏi nhn d liu (k c PARITY bit v STOP bit) - DATA_RECEIVING Trng thỏi ngh IDLE S chuyn trng thỏi nh sau: Hỡnh 4-56 Mỏy trng thỏi nhn thụng tin ni tip T trng thỏi IDLE s chuyn sang trng thỏi STATE FRAME DETECT nu nh ng truyn chuyn t mc xung mc 0, bt c bc chuyn ny ta s dng mt ghi gi chm tớn hiu Rx cú tờn l Rx_Reg, mỏy trng thỏi ghi nhn Rx chuyn xung mc nu Rx = v Rx_Reg = Khi ó chuyn sang trng thỏi STATE FRAME DETECT mỏy trng thỏi s ng b m mu, ti v trớ ly mu nu Rx bng thỡ kt lun õy chớnh l tớn hiu START v s chuyn sang trng thỏi nhn d liu RECEIVE DATA Theo lý thuyt trng thỏi ny chỳng ta s m ờn v ly mu im chớnh gia nhng vỡ xỏc nhn tớn hiu START ta xỏc nhn im gia CNT = v RESET b m mu ti im ny nờn im ly mu ca ta khụng phi v trớ CNT = na m i vi cỏc bit d liu ta s ly ti cỏc im CNT = 15 Trong trng thỏi nhn d liu thỡ b m bit cng lm vic, cú bit thụng tin c nhn b m ny cng thờm 1, ng thi mỏy trng thỏi cng s iu khin ghi dch nhn d liu RECEIVE_REG thụng qua tớn hiu SHIFT_ENABLE ghi ny dch qua trỏi mi ln bit, cỏc bit thụng tin c y dn vo ghi ny cho ti y Khi ó nhn thụng tin giỏ tr CNT_BIT = thỡ ton b thụng tin t RECEIVE_REG c ghi song song sang ghi d liu DATA_REG, mỏy trng thỏi chuyn v trng thỏi ngh v ch nhn d liu tip theo Mó thit k VHDL ca ny c ghộp t nh bao gm chia tn, m, ghi dch, ghi song song, Phm S Li,C T5 K13 131 Bỏo cỏo thc tt nghip GVHD : o Th Phng Mai mỏy trng thỏi fsm.vhd, v tng receiver.vhd Ni dung ca cỏc c lit kờ di õy: Khi chia tn clk_div.vhd: - LIBRARY ieee; USE ieee.Std_logic_1164.ALL; USE ieee.Std_logic_unsigned.ALL; - ENTITY clk_div IS std_logic_vector(7 downto 0) := "10101110"); clk16 : inout Std_logic); END DOWNTO 0); BEGIN begin PORT( clk_div; ARCHITECTURE rtl OF clk_div IS clk : in std_logic; - SIGNAL cnt_div : Std_logic_vector(7 Clock Dividing Functions if (Clk = '1' and Clk'event) then cnt_div

Ngày đăng: 07/09/2016, 21:17

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1-1. Cấu trúc transitor lưỡng cực BJTS, đơn cực FETs, diode Transitor lưỡng cực BJT (Bipolar Junction Transitor) sử dụng nhiều trong thập kỷ 80s, đặc điểm của BJT là tốc độ chuyển mạch nhanh nhưng nhược điểm là mức tiêu thụ năng lượng lớn ngay cả tro - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 1 1. Cấu trúc transitor lưỡng cực BJTS, đơn cực FETs, diode Transitor lưỡng cực BJT (Bipolar Junction Transitor) sử dụng nhiều trong thập kỷ 80s, đặc điểm của BJT là tốc độ chuyển mạch nhanh nhưng nhược điểm là mức tiêu thụ năng lượng lớn ngay cả tro (Trang 3)
Hình 1-7. Tham số thời gian của D-Flip-Flop  1.4.2 Các flip-flop khác - RS Flip-flop: - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 1 7. Tham số thời gian của D-Flip-Flop 1.4.2 Các flip-flop khác - RS Flip-flop: (Trang 7)
Hình 1-10. Mô tả mạch số bằng sơ đồ Ưu điểm của phương pháp này là cho ra sơ đồ cỏc khối logic rừ ràng thuận tiện cho việc phõn tớch mạch, tuy vậy phương phỏp này chỉ được sử dụng để thiết kế những mạch cỡ nhỏ, độ phức tạp không cao - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 1 10. Mô tả mạch số bằng sơ đồ Ưu điểm của phương pháp này là cho ra sơ đồ cỏc khối logic rừ ràng thuận tiện cho việc phõn tớch mạch, tuy vậy phương phỏp này chỉ được sử dụng để thiết kế những mạch cỡ nhỏ, độ phức tạp không cao (Trang 11)
Hình 1-11. Phân loại thiết kế vi mạch số Design Automation Máy tính là một sản phẩm đặc trưng nhất của nền công nghiệp sản xuất chế tạo bán dẫn nhưng ngay sau khi ra đời đã trở thành công cụ đắc lực cho việc thiết kế mô phỏng IC nói riêng và các thiết bị  - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 1 11. Phân loại thiết kế vi mạch số Design Automation Máy tính là một sản phẩm đặc trưng nhất của nền công nghiệp sản xuất chế tạo bán dẫn nhưng ngay sau khi ra đời đã trở thành công cụ đắc lực cho việc thiết kế mô phỏng IC nói riêng và các thiết bị (Trang 13)
Hình 1-15. Cấu trúc PLA  4.1.3 GAL - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 1 15. Cấu trúc PLA 4.1.3 GAL (Trang 18)
Hình 1-17. Kiến trúc tổng quan của FPGA FPGA là công nghệ IC lập trình mới nhất và tiên tiến nhất hiện nay - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 1 17. Kiến trúc tổng quan của FPGA FPGA là công nghệ IC lập trình mới nhất và tiên tiến nhất hiện nay (Trang 20)
Hình 1.3. Mã thiết kế bộ cộng - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 1.3. Mã thiết kế bộ cộng (Trang 23)
Hình 1.4.a. Các ví dụ về sơ đồ mạch có thể có ứng với mã như hình 1.3 - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 1.4.a. Các ví dụ về sơ đồ mạch có thể có ứng với mã như hình 1.3 (Trang 24)
Bảng 3.2. Tổng hợp các kiểu dữ liệu. - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Bảng 3.2. Tổng hợp các kiểu dữ liệu (Trang 36)
Hình 3.24 Cấu trúc ADC ngoài (AD6644) - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 3.24 Cấu trúc ADC ngoài (AD6644) (Trang 63)
Hình 1.27   Cấu trúc DAC 9772A - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 1.27 Cấu trúc DAC 9772A (Trang 65)
Hình 3.30  Sơ đồ chức năng của Bus - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 3.30 Sơ đồ chức năng của Bus (Trang 67)
Hình 3.32 Sơ đồ cấu trúc đồng hồ cho toàn bo mạch - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 3.32 Sơ đồ cấu trúc đồng hồ cho toàn bo mạch (Trang 69)
Hình 4-1. SRAM-based FPGA Như vậy tính khả trình của FPGA được thực hiện nhờ tính khả trình của các khối logic và tính khả trình của hệ thống kênh kết nối, ngoài ra là tính khả trình của các khối điều khiển cổng vào ra - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 4 1. SRAM-based FPGA Như vậy tính khả trình của FPGA được thực hiện nhờ tính khả trình của các khối logic và tính khả trình của hệ thống kênh kết nối, ngoài ra là tính khả trình của các khối điều khiển cổng vào ra (Trang 76)
Hình 4-7. Cấu trúc chi tiết của Slice Những đường gạch đứt thể hiện những kết nối tới các tài nguyên mà chỉ SLICEM mới có, những đường gạch liền chỉ những kết nối mà cả hai dạng SLICEs đều có - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 4 7. Cấu trúc chi tiết của Slice Những đường gạch đứt thể hiện những kết nối tới các tài nguyên mà chỉ SLICEM mới có, những đường gạch liền chỉ những kết nối mà cả hai dạng SLICEs đều có (Trang 83)
2.1.2. Bảng tham chiếu LUT - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
2.1.2. Bảng tham chiếu LUT (Trang 84)
Hình 4-11. Nguyên lý làm việc vủa F5MUX - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 4 11. Nguyên lý làm việc vủa F5MUX (Trang 87)
Hình 4-13. Chuỗi bit nhớ - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 4 13. Chuỗi bit nhớ (Trang 90)
Hình 4-15. Sơ đồ logic của FULL_ADDER trên FPGA - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 4 15. Sơ đồ logic của FULL_ADDER trên FPGA (Trang 91)
Hình 4-16. Cách tính tổng các tích riêng trong phép nhân - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 4 16. Cách tính tổng các tích riêng trong phép nhân (Trang 92)
Hình 4-19. Thao tác đọc ghi dữ liệu của Distributed RAM trong Xilinx FPGA - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 4 19. Thao tác đọc ghi dữ liệu của Distributed RAM trong Xilinx FPGA (Trang 94)
Hình 4-21. Cấu trúc của thanh ghi dịch trong FPGA Thanh ghi dịch có thể sử dụng ở chế độ địa chỉ hoặc không - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 4 21. Cấu trúc của thanh ghi dịch trong FPGA Thanh ghi dịch có thể sử dụng ở chế độ địa chỉ hoặc không (Trang 96)
Hình 4-24. Sơ đồ nguyên lý của khối đệm vào ra IOB - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 4 24. Sơ đồ nguyên lý của khối đệm vào ra IOB (Trang 99)
Hình 4-34. Phân bố của các khối RAM trong Spartan 3E FPGA Tùy theo từng FPGA cụ thể mà có thể có từ một đến 5 cột bố trí Block RAM, các cột này thường được bố trí bên cạnh cùng các khối nhân 18-bit - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 4 34. Phân bố của các khối RAM trong Spartan 3E FPGA Tùy theo từng FPGA cụ thể mà có thể có từ một đến 5 cột bố trí Block RAM, các cột này thường được bố trí bên cạnh cùng các khối nhân 18-bit (Trang 107)
Bảng 4-3 Khối DLL Tham số Ý nghĩa   CLOCK_FEEDBACK Lựa chọn xung nhịp - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Bảng 4 3 Khối DLL Tham số Ý nghĩa CLOCK_FEEDBACK Lựa chọn xung nhịp (Trang 113)
Hình 4-43. Quy trình thiết kế trên FPGA  3.1. Mô tả thiết kế - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 4 43. Quy trình thiết kế trên FPGA 3.1. Mô tả thiết kế (Trang 116)
Hình 4-45. Tổng hợp thiết kế FPGA trên Xilinx ISE Check Syntax & Synthesis: - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 4 45. Tổng hợp thiết kế FPGA trên Xilinx ISE Check Syntax & Synthesis: (Trang 118)
Hình 4-53. Sơ đồ mạch thí nghiệm FPGA Trong mạch sử dụng IC FPGA Spartan 3E XCS500K, Flash ROM XFC04 với 4M cho lưu trữ cố định cấu hình - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 4 53. Sơ đồ mạch thí nghiệm FPGA Trong mạch sử dụng IC FPGA Spartan 3E XCS500K, Flash ROM XFC04 với 4M cho lưu trữ cố định cấu hình (Trang 127)
Hình 4-55. Sơ đồ khối nhận thông tin nối tiếp Tín hiệu Rx là đầu vào của cổng COM. - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 4 55. Sơ đồ khối nhận thông tin nối tiếp Tín hiệu Rx là đầu vào của cổng COM (Trang 129)
Hình 4-76 Sơ đồ khối điều khiển VGA - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC HÀNH VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH
Hình 4 76 Sơ đồ khối điều khiển VGA (Trang 140)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w