Projektowanie podzespołów komputerowych – ćwiczenie nr 1

Wymagane podstawy teoretyczne:

- element logiczny, układ kombinacyjny,

- synteza i analiza układów kombinacyjnych,

- minimalna normalna postać sumacyjna, minimalna normalna postać
iloczynowa, postać kanoniczna ( forma AND/OR, forma NAND/NAND, forma
OR/NAND, forma NOR/OR, forma AND/NOR, forma NAND/AND, forma
OR/AND, forma NOR/NOR), postać operatorowa,

- parametry czasowe układu kombinacyjnego, czas propagacji funktora,

- elementy języka VHDL (after, architecture, component, entity, In/out, library,
package, port, port map, signal, use, waveform).

Zadania do wykonania:

1. Numer indeksu należy zamienić na liczbę binarną, 7 najmniej znaczących

bitów b

6..0

liczby binarnej określają numer wariantu ( b

0

– najmniej

znaczący bit, b

6

– najbardziej znaczący bit). Następnie poszczególne bity

b

i

podstawić do tabeli 1 i 2.

2. Dla funkcji określonej w tabeli 1 znaleźć MNPS. Przedstawić w postaci

ośmiu form kanonicznych.

3. Określić postacie operatorowe, które mogą być zrealizowane za pomocą

funktorów przedstawionych w tabeli 2 ( zgodnie z wariantem). Dla każdej
takiej postaci zaprojektować układ i przedstawić jego model w języku
VHDL.

4. Spośród postaci operatorowych wybrać taką, która zagwarantuje

maksymalną szybkość działania układu.

5. Przekonać się o poprawnym działaniu modeli w języku VHDL z układów

określonych w punkcie 3.

6. Określić w czasie modelowania parametry czasowe schematów

kombinacyjnych.

Projektowanie podzespołów komputerowych – ćwiczenie nr 1

Tabela 1

X3 X2 X1 X0 Y

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

0

0

1

0

0

b

3

0

1

0

1

1

0

1

1

0

b

2

0

1

1

1

0

1

0

0

0

0

1

0

0

1

b

1

1

0

1

0

1

1

0

1

1

0

1

1

0

0

0

1

1

0

1

b

0

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

Tabela 2

b

6

b

5

b

4

Parametry układów

typ

τ [ns]

0 0 0

3NAND

3

3AND

2

0 0 1

3NAND

3

2OR

2

0 1 0

4AND

3

3OR

2

0 1 1

4AND

4

2OR

2

1 0 0

2NOR

3

3AND

3

1 0 1

3NAND

3

3OR

2

1 1 0

2NOR

3

4AND

4

1 1 1

4NAND

4

2NOR

2