Mudanças entre as edições de "Experimento 4 para Circuitos Lógicos"

De MediaWiki do Campus São José
Ir para navegação Ir para pesquisar
 
(21 revisões intermediárias pelo mesmo usuário não estão sendo mostradas)
Linha 1: Linha 1:
==[[Experimento 4 para Circuitos Lógicos | Experimento 4]]==   
 
 
__NOTOC__
 
__NOTOC__
 +
==Comparador de igualdade e programação no FPGA== 
 
;Objetivos:
 
;Objetivos:
* Utilizar o diagrama esquemático do Quartus II para inserir um circuito com Portas XOR e XNOR;
+
* Compreender o funcionamento das portas XOR e XNOR;
 +
* Utilizar o diagrama esquemático do Quartus II para inserir um circuito com Portas XNOR;
 
* Obter o sinal de saída simulado usando o QSIM - diagrama funcional;  
 
* Obter o sinal de saída simulado usando o QSIM - diagrama funcional;  
* Compreender o funcionamento das portas XOR e XNOR;
 
 
* Definir a pinagem de saída;
 
* Definir a pinagem de saída;
* Programar o FPGA para implementar um comparador de palavras (ou gerador de paridade); DE2-115
+
* Programar o FPGA para implementar um comparador de igualdade.
* Entender o preenchimento da tabela verdade seguindo o resultado apresentado pelo circuito;
 
 
;Materiais necessários:
 
;Materiais necessários:
 
#CI [http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls386a.pdf 74X386 XOR](disponível na biblioteca da ALTERA)
 
#CI [http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls386a.pdf 74X386 XOR](disponível na biblioteca da ALTERA)
Linha 13: Linha 12:
 
#Computador com software Quartus II da Altera.
 
#Computador com software Quartus II da Altera.
 
#Kit DE2-115;
 
#Kit DE2-115;
 +
 
=Porta Xor=
 
=Porta Xor=
 +
*Símbolo:
 +
[[Arquivo:pxor.png|80px]]
  
[[Arquivo:pxor.png|150px]]
+
*Expressão booleana:
 
 
 
<math> A \oplus B =  A \cdot  \ \overline B + \ \overline A \cdot  B  </math>
 
<math> A \oplus B =  A \cdot  \ \overline B + \ \overline A \cdot  B  </math>
  
 +
*Tabela verdade:
 
{| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" style="text-align: center;"
 
{| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" style="text-align: center;"
 
! colspan="2" style="background: #efefef;" | Entradas
 
! colspan="2" style="background: #efefef;" | Entradas
Linha 38: Linha 40:
  
 
=Diagrama Esquemático do comparador de igualdade=
 
=Diagrama Esquemático do comparador de igualdade=
Abra o Quartus II (versão 13.1) e insira o diagrama esquemático com portas XNor, conforme a figura abaixo.
+
Abra o Quartus II (versão 13.0.1 SE) e insira o diagrama esquemático com portas XNor, conforme a figura abaixo.
 +
[[Imagem:exp4_diagr.png|650px|center]]
 +
 
 +
Após salvar o arquivo como portaXNor.bdf em uma pasta vazia com nome Exp4, e crie um projeto portasXNor.qpf utilizando a família family='''Cyclone IV E''' com o dispositivo device='''EP4CE115F29C7'''.  Após isso compile o projeto.
 +
 
 +
==Obter o sinal de saída simulado usando o QSIM - diagrama funcional==
 +
*Agrupe as respectivas entradas e desenhe a forma de onda dos sinais selecionando a linha do agrupamento e clicando [[Imagem:random.png |Random]](Generage random values > Every grid interval) gerando formas de onda aleatórias, e salve com o nome EntradaFunc.vwf.
 +
[[Imagem:Exp4_entrada.png|900px]]
 +
 
 +
*Analise o resultado obtido e confira se corresponde a resposta do circuito implementado.
  
[[Imagem:exp4_diag.png|700px]]
+
==Definir a pinagem de saída==
 +
*Clique em [[Imagem:pinplaner.png]] para configurar a pinagem escolhida.
 +
*Atribua os pinos conforme a [ftp://ftp.altera.com/up/pub/Altera_Material/12.1/Boards/DE2-115/DE2_115.qsf pinagem do kit DE2-115].
 +
*Utilize os leds de LEDG[0] a LEDG[3] (verdes) para mostrar a saída de cada operação com porta XNor.
 +
*Utilize os switchs para alterar o estado lógico das entradas, indicando-as de A0-A3 e B0-B3.
 +
*Utilize um led LEDR[0](vermelho) para indicar a saída LS.
 +
*Ao final da configuração dos pinos, o Pin Planner deverá mostrar a seguinte pinagem:
  
 +
[[Arquivo:exp4_pinagem.png|300px|center]]
 +
*Compile o projeto. Note que agora a numeração dos pinos também aparece no diagrama esquemático.
  
Após salvar o arquivo como portaXNor.bdf em uma pasta vazia com nome Exp1, e crie um projeto portasXNor.qpf utilizando a família family='''Cyclone IV''' com o dispositivo device='''EP4CE115F29C7'''.  Após isso compile o projeto.
+
==Programar o FPGA para implementar um comparador de palavras (ou gerador de paridade)==
 +
*Use a porta USB-Blaster para fazer a programação na placa DE2-115;
 +
*No Quartus vá em (Tools > Programmer) para abrir a página de programação;
 +
**Selecione o Hardware (Hardware Setup > USB-Blaster);
 +
**Utilize o modo JTAG e clique em Start para começar a programação;
 +
[[Arquivo:Programador.png|700px|center]]

Edição atual tal como às 09h37min de 21 de outubro de 2014

Comparador de igualdade e programação no FPGA

Objetivos
  • Compreender o funcionamento das portas XOR e XNOR;
  • Utilizar o diagrama esquemático do Quartus II para inserir um circuito com Portas XNOR;
  • Obter o sinal de saída simulado usando o QSIM - diagrama funcional;
  • Definir a pinagem de saída;
  • Programar o FPGA para implementar um comparador de igualdade.
Materiais necessários
  1. CI 74X386 XOR(disponível na biblioteca da ALTERA)
  2. CI 74X266 XNOR(disponível na biblioteca da ALTERA)
  3. Computador com software Quartus II da Altera.
  4. Kit DE2-115;

Porta Xor

  • Símbolo:

Pxor.png

  • Expressão booleana:

  • Tabela verdade:
Entradas Saídas
A B S
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0

Diagrama Esquemático do comparador de igualdade

Abra o Quartus II (versão 13.0.1 SE) e insira o diagrama esquemático com portas XNor, conforme a figura abaixo.

Exp4 diagr.png

Após salvar o arquivo como portaXNor.bdf em uma pasta vazia com nome Exp4, e crie um projeto portasXNor.qpf utilizando a família family=Cyclone IV E com o dispositivo device=EP4CE115F29C7. Após isso compile o projeto.

Obter o sinal de saída simulado usando o QSIM - diagrama funcional

  • Agrupe as respectivas entradas e desenhe a forma de onda dos sinais selecionando a linha do agrupamento e clicando Random(Generage random values > Every grid interval) gerando formas de onda aleatórias, e salve com o nome EntradaFunc.vwf.

Exp4 entrada.png

  • Analise o resultado obtido e confira se corresponde a resposta do circuito implementado.

Definir a pinagem de saída

  • Clique em Pinplaner.png para configurar a pinagem escolhida.
  • Atribua os pinos conforme a pinagem do kit DE2-115.
  • Utilize os leds de LEDG[0] a LEDG[3] (verdes) para mostrar a saída de cada operação com porta XNor.
  • Utilize os switchs para alterar o estado lógico das entradas, indicando-as de A0-A3 e B0-B3.
  • Utilize um led LEDR[0](vermelho) para indicar a saída LS.
  • Ao final da configuração dos pinos, o Pin Planner deverá mostrar a seguinte pinagem:
Exp4 pinagem.png
  • Compile o projeto. Note que agora a numeração dos pinos também aparece no diagrama esquemático.

Programar o FPGA para implementar um comparador de palavras (ou gerador de paridade)

  • Use a porta USB-Blaster para fazer a programação na placa DE2-115;
  • No Quartus vá em (Tools > Programmer) para abrir a página de programação;
    • Selecione o Hardware (Hardware Setup > USB-Blaster);
    • Utilize o modo JTAG e clique em Start para começar a programação;
Programador.png