Digitálistechnika II. 1. rész
Oktatási cél: A tárgy keretében a Digitális technika I. tárgyban szerzett elméleti ismeretek elmélyítésére kerül sor. A hallgatók gyakorlati feladat-megoldások segítségével megismerik a számítógépes tervezési módszereket és a szimulációs technikák alkalmazását. Betekintést nyernek az áramköri megvalósítások néhány kiemelt részterületébe.
Ütemezés: Oktatási hét
Témakör
1.
Számítógépes tervezési módszerek és szimulációs technikák bemutatása
2.
Számítógépes tervezési módszerek és szimulációs technikák eszközeinek ismertetése, feladatok kiadása
3. – 5.
1. rész Kombinációs hálózatok tervezése és kapcsolási rajz készítése
6. – 9.
2. rész Szimulációs vizsgálat a tervezési hibák megszüntetése, tranziens analízis, hazárdvizsgálat, hazárdmentesítés.
10. – 11.
3. rész Hálózatok áramköri megvalósítás,a vizsgálata FPGA áramkörök alkalmazásával.
12.- 14.
4. rész Feladatok ellenőrzése, értékelése
Félévközi követelmények: A hallgató az aláírást csak abban az esetben kaphatja meg, ha a félév során mind a 4 feladat-rész megoldását teljesítette és a feladat megoldási állapotát bemutatta. A félévet eredményesen akkor teljesítette és kaphat elégtelennél jobb érdemjegyet ha a megszerezhető pontszámnak (100 pont) legalább 50% át elérte.
A félévzáró érdemjegy kialakításának módszere: 0 pont - 50 pont: elégtelen(1) 51 pont - 63 pont: elégséges(2) 64 pont - 75 pont: közepes(3) 76 pont - 88 pont: jó(4) 89 pont - 100 pont: jeles(5)
A Digitális technika I. tárgyban szerzett elméleti ismeretek alapján készítse el az állapotdiagram szerinti szinkron sorrendi áramkör tervét szisztematikus módszerrel. 0
15
1
14
2
13
3
12
4
5
11 10
6 9
8
7
Moore-modell szerinti szinkron sorrendi hálózat D0
CLOCK LOAD DIR RESET
Q2 Tárolók
D3
Q1 Q3
Kimeneti kombinációs hálózat
D2
Bemeneti kombinációs hálózat
D1
Q0
Az áramköri vizsgálathoz használt XILINX alkatrész XC 3020 PC68C
A tervezés minden lépését dokumentálja. Szimulációs technikák segítségével igazolja a tervezés helyességét.
Végül az áramkört valósítása meg a rendelkezésre álló Xilinx FPGA panellel.
A XILINX Foundation Program használata
Kapcsolási rajz szerkesztés
Az alkatrész kijelölésekor a csatlakozó vezetékek is megjelennek. Ezek a vezeték darabok nem valódi vezetékek, csak a kijejölő vonal mentén a vezetékek felülete viselkedik, úgy mint vezeték.
Az alkatrész lényeges tulajdonságát is megmutatja az SC Symbol ismertető mezője. Itt például kiderül, hogy ez a típusú JK flip-flop aszinkron törlésű.
Ha a vonal többszörös törésű, akkor csak a két utolsó egymásra merőleges szakasz mozgatható szabadon, akár meg is szüntethető. A rajzon ez a két darab fekete színű.
A vezetékeket egymás felett áthúzva nem kötődnek össze és nem alkotnak csomópontot.
Csak akkor jön létre a csomópont, a ha vezetéket neki ütköztetjük a rá merőleges vezetéknek és a bal egér gombbal rákattintunk.
Alkatrészek, vezetékek igazítása
Az alkatrész kijelölésekor a kapcsolódó vezetékek hova tartozása is kiderül. Ezek a vezeték darabok azonban nem valódi vezetékek, csak a piros kijejölő vonal mentén a vezetékek felülete viselkedik, úgy mint a kék színű vezeték.
Az alkatrész kijelölés után, mozgatáskor a csatlakozó vezetékek mindegyikét viszi magával.
Kurzorral megjelölt és megfogott vezeték szakasz
Kurzorral megfogott és elmozdított vezeték szakasz
Több lépésben mozgatott vezeték szakasz kijelölése
Első lépésben mozgatott vezeték szakasz
Második lépésben kijelölt vezeték szakasz
Második lépésben mozgatott vezeték szakasz
Csomópontban kijelölt vezeték szakasz
Csomópontból mozgatott vezeték szakasz
Buszok rajzolása, szerkesztése, azonosítása
Ellenőrzési lehetőségek
Megkezdett feladatok, meglévő megoldások megnyitása.
Az áramköri próbára való felkészítés
Moore-modell szerinti szinkron sorrendi hálózat Q0 P32
D0 P11
CLOCK P65 LOAD P67 DIR P68 RESET P66
Q2 P28 Tárolók
D3 P17
Q1 P31 Q3 P29
Kimeneti kombinációs hálózat
D2 P15
Bemeneti kombinációs hálózat
D1 P13
Az áramköri vizsgálathoz használt XILINX alkatrész XC 3020 PC68C és csatlakozó pontjai
23 20 4 bites kijelző
Az áramkör megvalósítása a rendelkezésre álló Xilinx FPGA panellel.
Vége az 1. résznek
