Laboratorio de Diseño de Sistemas Digitales Facultad de Ingeniería

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TAREA 2

NOTA: la entrega de la tarea 2 es individual e impresa, fecha de entrega 5 de Abril -2016 1.- En las siguientes expresiones, proporcione la expresión equivalente en VHDL.

EJEMPLO[pic 1][pic 2]

• x =  (a + c + b )+ ( a ∗ d ∗ c )∗ ( a + b )

[pic 3]

• x = ( w ∗ x ∗ y ). ( x  x𝑜𝑟 y)

[pic 4]

• x = ( w ∗ x ∗ y )+ (x  x𝑜𝑟 y)

[pic 5]

2.-Mencione la principal diferencia entre declaraciones secuenciales y concurrentes.

La principal diferencia es que las declaraciones secuenciales se deben ejecutar en el orden en que aparecen y forman parte de un proceso mientras que las declaraciones concurrentes se pueden ejecutar sin el orden en que aparecen.

3.-Elabore un programa en VHDL que describa el funcionamiento del circuito mostrado en la figura siguiente.

[pic 6][pic 7]

4.- ¿Mencione la principal diferencia entre declaraciones secuenciales y concurrentes?

La principal diferencia es que las declaraciones secuenciales se deben ejecutar en el orden en que aparecen y forman parte de un proceso mientras que las declaraciones concurrentes se pueden ejecutar sin el orden en que aparecen.

5.- ¿Cuáles son los estilos de programación en VHDL?

- Estilo funcional

- Estilo por flujo de datos

- Estilo estructural

6.- ¿Qué es un diseño FULL CUSTOM?

Es un diseño de un sistema electrónico “totalmente a medida” integrando todos los elementos necesarios en un solo chip. El diseñador dibuja cada uno de los transistores del circuito.

7. ¿Qué es un diseño SEMI CUSTOM?

Los circuitos semi custom se dividen en dos tipos los Gate Arrays y los Standard Cell. Los Gate Arrays son integrados donde el fabricante ha preparado un conjunto muy grande de transistores de tipo p y tipo n. El diseñador deberá especificar las conexiones que deben ser realizadas entre estos transistores.

En los Standard Cell el fabricante pone a disposición del diseñador una serie de librerías de componentes digitales básicos denominados celdas.

8.- ¿Cuál es la principal diferencia entre análisis y síntesis?

En que análisis consiste en la separación de las partes de un todo para estudiarlas de forma individual y la síntesis es la reunión racional de elementos dispersos para estudiarlos en su totalidad.

9.- ¿Cuáles son las arquitecturas de los dispositivos PLE, PAL y PLA?

10.- ¿Cuál es la diferencia entre circuitos lógicos combinatorios y secuenciales?

Un circuito combinacional es un circuito cuya salida es función exclusivamente del estado de sus entradas. Está compuesto por puertas lógicas y no deben presentar realimentación, es decir, ninguna salida de ningún componente debe usarse como entrada del circuito. 
El comportamiento de un circuito secuencial se determina mediante las entradas, las salidas y los estados de sus flip-flops. Tanto las salidas como el estado siguiente son función de las entradas y del estado presente. El análisis de los circuitos secuenciales consiste en obtener una tabla o un diagrama de las secuencias de tiempo de las entradas, salidas y estados internos.

                                                                                  TAREA 3

[pic 8]

NOTA: la parte experimental (TAREA 3) es en equipo como la implementación en el protoboard, como la entrega del reporte impreso.

Objetivo: implemente el siguiente código de VHDL que describe el funcionamiento de un contador de 4 bits y realice su implementación utilizando la GAL22V10D y construya el circuito en el protoboard

MATERIAL:

1.- GAL22V10D-DECODIFICADOR (7447)-TIMER 555---- (Resistencias del rango 150Ω a 330Ω a ½ watt).

Objetivo General:

Experimente, implemente utilizando la GAL22V10D el siguiente código en VHDL, que describe el funcionamiento de un contador de 4bits. Realice en el diseño una señal de control (up/ Down) que determine el sentido del conteo ascendente o descendente ver: figura.

Posteriormente conecte un decodificador de 7 segmentos utilizando un display ánodo común para visualizar el funcionamiento del contador de 4 bits.

Donde UP= (up/Down)[pic 9]

[pic 10][pic 11]

Procedimiento:

La señal de control Up/Dowm permite definir si el conteo se realiza en sentido ascendente o descendente. Para este circuito un cero que se aplique a la señal determina una cuenta ascendente del 0 al 15. Y el funcionamiento del circuito queda determinado por dos señales el pulso del reloj (clk) y la señal Up / Down Para este caso el circuito de pulso debe construir el timer (555).

[pic 12] [pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17]

NOTA: en la programación de PLD´s en este caso la GAL22V10D mediante el uso de programación se pude ahorrar el decodificador de 7 segmentos e incluirlo dentro del código de VHDL, como también la señal de reloj (555)

OBSERVACIÓN 1.- En este caso: pruebe realizando la conexión utilizando solamente la GAL directamente con el dsiplay de 7 segmentos, no conectar el decodificador (7447) y el timer (555).

OBSERVACIÓN 2.- En caso de que no se visualicé el conteo, realicé la conexión del timer (555) y el Decodificador (7447) con el display.

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