Лабы 1 вариант Головина - Буренева 2019 / laba7uzly

МИНОБРНАУКИ РОССИИ 

Санкт-Петербургский государственный 

электротехнический университет 

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) 

Кафедра Вычислительной техники 

 

  

 

отчет 

по лабораторной работе №7 

по дисциплине «Узлы и устройства средств вычислительной техники» 

Тема: "ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДВОИЧНЫХ СЧЕТЧИКОВ"

 

 

Студент гр. 6307		Зимаков Н. С. Лазарев С. О.
Преподаватель		Головина Л.К.

 

 

Санкт-Петербург 

2019

Часть 1

1. Описание процесса синтеза

Задание:

1 задание: счетчик с модулем счета 12, с естественным порядком счета.

В задании подразумевается выделение конечного состояния на дешифраторе и использование примитива из библиотеки Quartus – LPM_COUNTER. Соответственно достаточно подсоединить 12 выход дешифратора ко входу sclr счетчика LPM_COUNTER.

2 задание: счетчик с модифицированными межразрядными связями

Такт	Q0	Q1	Q2	Q3	f1	f2
0	0	0	0	0	0	0
1	1	0	0	0	0	0
2	0	1	0	0	1	0
3	1	1	0	0	1	0
4	0	0	1	0	1	0
5	1	0	1	0	0	0
6	0	1	1	0	0	0
7	1	1	1	0	0	0
8	0	0	0	1	0	0
9	1	0	0	1	0	0
10	0	1	0	1	0	0
11	1	1	0	1	0	0
12	0	0	1	1	0	0
13	1	0	1	1	0	1
14	0	1	1	1	0	1
15	1	1	1	1	0	1

Функция возбуждения для принудительной загрузки в счетчик последовательности 0101 для модификации порядка счета:

f1 = ({\displaystyle A}¬{\displaystyle A}Q3 & ¬Q2 & ¬q1) V (¬Q3 & Q2 & ¬Q1 & ¬Q0)

Функция для синхронного сброса

f2 = (Q3 & Q2 & Q0) V (Q3 & Q2 & Q1)

2. Реализация функциональной схемы в Quartus II

Рис.1 Функциональная схема двоичного счетчика, выделение конечного состояния с помощью дешифратора

Рис.2 Функциональная схема двоичного счетчика, выделение конечного состояния с помощью дополнительной логики

3. Функциональное и временное моделирование проекта

Рис. 3. Функциональное моделирование двоичного счетчика задание 1. Работа идет по спаду.

Рис. 4. Временное моделирование двоичного счетчика задание 1. Работа идет по спаду.

Рис. 5. Функциональное моделирование двоичного счетчика задание 2. Работа идет по спаду.

Рис. 6. Временное моделирование двоичного счетчика задание 2. Работа идет по спаду.

2 Часть

1. Описание процесса синтеза

Задание:

	Q3	Q2	Q1	Q0	Q3+	Q2+	Q1+	Q0+	R3	S3	R2	S2	R1	S1	R0	S0
0	0	0	0	0	0	0	0	1	*	0	*	0	*	0	0	1
1	0	0	0	1	0	0	1	0	*	0	*	0	0	1	1	0
2	0	0	1	0	0	0	1	1	*	0	*	0	0	*	0	1
3	0	0	1	1	0	1	1	1	*	0	0	1	0	*	0	*
4	0	1	0	0	0	1	1	1	*	0	0	*	0	1	0	1
5	0	1	0	1	0	1	1	1	*	0	0	*	0	1	0	*
6	0	1	1	0	0	1	1	1	*	0	0	*	0	*	0	1
7	0	1	1	1	1	0	0	0	0	1	1	0	1	0	1	0
8	1	0	0	0	1	0	0	1	0	*	*	0	*	0	0	1
9	1	0	0	1	1	0	1	0	0	*	*	0	0	1	1	0
10	1	0	1	0	1	0	1	1	*	0	*	0	0	*	0	1
11	1	0	1	1	1	1	0	0	0	*	0	1	1	0	1	0
12	1	1	0	0	1	1	0	1	0	*	0	*	*	0	0	1
13	1	1	0	1	1	1	1	0	0	*	0	*	0	1	1	0
14	1	1	1	0	1	1	1	1	0	*	0	*	0	*	0	1
15	1	1	1	1	0	0	0	0	1	0	1	0	1	0	1	0

Q1

Q0

Q2

Q3

R3 = Q0*Q1*Q2*Q3

*	*	*	*
*	*	0	*
0	0	1	0
0	0	0	*

Q1

Q0

Q2

Q3

S3 = Q0*Q1*Q2*notQ3

0	0	0	0
0	0	1	0
*	*	0	*
*	*	*	0

Q1

Q0

Q2

Q3

R2 = Q0*Q1*Q2

*	*	0	*
0	0	1	0
0	0	1	0
*	*	0	*

Q1

Q0

Q2

Q3

S2 = Q0*Q1*notQ2

0	0	1	0
*	*	0	*
*	*	0	*
0	0	1	0

Q1

Q0

R1 = Q0*Q1*(Q3 V Q2)

Q2

Q3

*	0	0	0
0	0	1	0
*	0	1	0
*	0	1	0

Q1

Q0

Q2

Q3

S1 = Q0*notQ1

0	1	*	*
1	1	0	*
0	1	0	*
0	1	0	*

Q1

Q0

R0 = Q0*Q3 V Q2*Q0*Q1 V Q0*notQ1*notQ2

Q2

Q3

0	1	0	0
0	0	1	0
0	1	1	0
0	1	1	0

Q1

Q0

Q2

Q3

S0 = notQ0

1	0	*	1
1	*	0	1
1	0	0	1
1	0	0

2. Реализация функциональной схемы в Quartus II

Рис.7. Функциональная схема двоичного счетчика [0-3; 7-15] с модифицированными межразрядными связями на основе RS триггера

3. Функциональное и временное моделирование проекта

Работа идет по фронту C

Рис. 8. Функциональное моделирование

Рис. 9. Временное моделирование