Experimento 4 para Circuitos Lógicos

Experimento 4

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 palavras (ou gerador de paridade); DE2-115

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:

• Expressão booleana:

$A\oplus B=A\cdot \ {\overline {B}}+\ {\overline {A}}\cdot B$

• 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 13.1) e insira o diagrama esquemático com portas XNor, conforme a figura abaixo.

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 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 (Generage random values > Every grid interval) gerando formas de onda aleatórias, e salve com o nome EntradaFunc.vwf.

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

Definir a pinagem de saída

• Clique em 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 switches 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:

• 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;