Що можна зробити на пліс
На цих макетах можна відпрацювати такі пункти з навчального плану із схемотехніки:
1.Тригерні пристрої на логічних елементах:
R-S асинхронний тригер;
R-S тригер, що синхронізується рівнем;
R-S тригер, синхронізований фронтом, реалізований за схемою M-S з внутрішньою затримкою і бістабільними комутованими осередками.
2. Основні логічні функції НЕ, І, АБО, І-НЕ, АБО-НЕ.
3.Тригерні пристрої на логічних елементах. Схемотехніка, принцип роботи, таблиця переходів Т-тригера, D-тригера, J-K-тригера
4. Лічильники імпульсів. Основні характеристики та параметри лічильників. Лічильники послідовного та паралельного типів, недвійкові лічильники.
5.Регістри. Схеми послідовних та паралельних регістрів.
6.Суматори двійкових чисел. Суматор по модулю 2. Напівсуматор. Повний суматор. Багаторозрядні суматори паралельного та послідовного типів.
7.Перетворювачі кодів. Дешифратор (декодер). Шифратор (кодер). Перетворювач кодів, принцип побудови. Мультиплексор, демультіплексор.
8. Вивчити види пам'яті, що застосовуються в схемотехніці.
9. Вивчити та створити окремі блоки мікропроцесорів.
9. САПР дозволяє провести тимчасовий аналіз затримок для кожної схеми.
10. Створення пристрою можна проводити графічно, аналітично, за допомогою таблиці істинності.
Приклад використання пліс:
Потрібно зчитувати послідовний код, що приходить так, що кожен новий біт з'являється через 2 мкс. Реалізація на мікропроцесорі скрутна через необхідність у CHIPSET'і та перефірії, а застосування навіть мікроконтролера з RISC-архітектурою з тактовою частотою 33МГц не забезпечує необхідної швидкості зчитування. У такому разі необхідне застосування ПЛІС.Так мікросхема серії FLEX 8000 EPF8282A може працювати із тактовою частотою 133МГц.
Пристрій повинен містити регістри, таймери, лічильники. Їх створення можна вести графічно - створювати пристрій з наявних у базі елементів, якщо немає необхідного елемента його можна створити за допомогою програмування мовами AHDL, VHDL.
Схему, що вийшла, необхідно перевірити на тимчасові затримки і можливість функціонування. MAX + plus II дозволяє це зробити, причому є можливість змоделювати різні типи мікросхем. У результаті можна дійти висновку, що реалізація можлива на більш дешевій мікросхемі.
Потім опис пристрою необхідно відкомпілювати та завантажити у ПЛІС.
Плата LabKit 8000 поставлялася з комплексом лабораторних робіт із схомотехніки, розробленим МІФІ.
Розроблений практикум включає п'ять лабораторних робіт.
Робота 4. “Розробка послідовних схем, тимчасовий аналіз у системі MAX+plusII”.У роботі практично освоюється проектування послідовних схем на прикладі програмованого лічильника/таймера - типового вузла сучасних мікроконтролерів. Особлива увага приділяється виконанню аналізу тимчасових характеристик розробленої схеми за допомогою програми Timing Analyzer, яка проводиться після процедури розміщення та трасування схеми на кристалі ПЛІС (рис. 3). При цьому досліджується вплив розміщення елементів та висновків на кристалі на швидкодію проектованого послідовного пристрою.
Робота 5. "Побудова кінцевих автоматів (на прикладі арифметико-логічного пристрою RISC-мікроконтролера)".У завершальній роботі практикуму проектування складних кінцевих автоматів вивчається на прикладі регістрового АЛУ - ядра мікропроцесорних та мікроконтролерних пристроїв. УУ процесі виконання роботи проектується схема АЛУ, що реалізує набір основних арифметичних та логічних операцій, перевіряється правильність їх виконання.
З кожним завданням додається перелік завдань різних варіантів. На основі їхнього досвіду, в ході дипломного проектування, потрібно розробити комплекс лабораторних робіт із використанням ПЛІС для студентів усіх спеціальностей ЕТФ.