Układy cyfrowe i systemy wbudowane 1 – laboratorium mgr inż. Antoni Sterna Pt 12⁴⁵ - 15⁰⁰

SPRAWOZDANIE

W czasie zajęć mieliśmy za zadanie skonstruować automat Moore’a wykrywający sekwencję 000 na przerzutnikach T, następnie ten automat zrealizować na rejestrze oraz stworzyć układ zliczający sygnały z Rotary Encodera i wyświetlający wynik na wyświetlaczu w ten sposób, że pierwsze 2 pozycje wyświetlacza pokazywałyby ile sygnałów pojawiło się podczas kręcenia w lewo, zaś 2 kolejne – ile sygnałów pojawiło się przy kręceniu w prawo. Układy zrealizowaliśmy w programie Xilnix ISE Project Navigator, następnie przetestowaliśmy ich działanie na wbudowanym w to środowisko symulatorze, a później zaprogramowaliśmy je w układzie XC9572XL.

1. Automat Moore’a wykrywający sekwencję 000 na przerzutnikach T

Poniżej zamieszczony jest schemat naszego układu:

Z = { z₀, z₁ } – wejściowy Y = { y₀, y₁ } – wyjściowy Q = { q₀, q₁, q₂, q₃ }

Przerzutnik T: Tablica przejść:

T	Q(t)	Q(t+1)		WY	y0	y0	y0	y1	q0 -> y0
0	0	0			q0	q1	q2	q3	q1 -> y0
0	1	1		z0	q1	q2	q3	q3	q2 -> y0
1	0	1		z1	q0	q0	q0	q0	q3 -> y1
1	1	0

Kodowanie stanów:

	Q0	Q1			Z0	Z1			Y0	Y1
q0	0	0		z0	0	0		y0	0	0
q1	0	1		z1	0	1		y1	0	1
q2	1	0
q3	1	1

Graf:

t	t+1		Q0	Q1	z0	z1	Q0	Q1	T0	T1
qi	zi	qi
q0	z0	q1		0	0	0	0	0	1	0
q1	z0	q2		0	1	0	0	1	0	1
q2	z0	q3	=>	1	0	0	0	1	1	0
q3	z0	q3		1	1	0	0	1	1	0
q0	z1	q0		0	0	0	1	0	0	0
q1	z1	q0		0	1	0	1	0	0	0
q2	z1	q0		1	0	0	1	0	0	1
q3	z1	q0		1	1	0	1	0	0	1

1. Automat Moore’a wykrywający sekwencję 000 - jako rejestr

Poniżej zamieszczony jest schemat układu:

Układ ten realizowaliśmy jako rejestr przesuwny.

1. Układ zliczający sygnały z Rotary Encodera i wyświetlający wynik na wyświetlaczu w ten sposób, że pierwsze 2 pozycje wyświetlacza pokazywałyby ile sygnałów pojawiło się podczas kręcenia w lewo, zaś 2 kolejne – ile sygnałów pojawiło się przy kręceniu w prawo

Poniżej zamieszczony jest schemat układu:

Układ realizowaliśmy korzystając z gotowych modułów RotaryEnc (odpowiedzialny za odczytywanie sygnałów z Rotary Encodreda), Display4x7S (obsługa wyświetlacza) oraz dwóch liczników 8-bit.

Wnioski:

Wszystkie zbudowane przez nas układy działały prawidłowo. Układ 1 i 2 dodatkowo sprawdziliśmy w symulatorze, zanim został one zaprogramowane. Dzięki tym zajęciom nauczyliśmy się jak wyświetlać wartości na wyświetlaczu oraz w jaki sposób działa moduł Rotary Encoder. Zapoznaliśmy się także z gotowymi układami liczników, które można znaleźć w środowisku Xilinx.