Mudanças entre as edições de "Experimento 13 para Circuitos Lógicos"
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#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) | ||
#Computador com software Quartus II da Altera. | #Computador com software Quartus II da Altera. | ||
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==Diagrama Esquemático== | ==Diagrama Esquemático== | ||
*Abra o Quartus II e insira o diagrama esquemático do somador completo, conforme a figura abaixo. | *Abra o Quartus II e insira o diagrama esquemático do somador completo, conforme a figura abaixo. | ||
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*Crie um simbolo para este circuito, selecionando na IDE do Quartus II o diagrama esquemático e [File > Create/Update > Create Symbol Files for Current File] > [Save] > [OK]. | *Crie um simbolo para este circuito, selecionando na IDE do Quartus II o diagrama esquemático e [File > Create/Update > Create Symbol Files for Current File] > [Save] > [OK]. | ||
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Edição das 13h35min de 20 de outubro de 2014
Aritmética binária (Somador/Subtrator/Complemento de 2)
- Objetivos
- Compreender o funcionamento dos circuitos aritméticos somador, subtrator e complemento de 2;
- Obter o sinal de saída simulado usando o QSIM - diagrama funcional;
- Analisar os resultados obtidos para entender e associar os tipos de operações realizadas;
- Verificar os resultados obtidos;
- Materiais necessários
- CI 74X00 NAND(disponível na biblioteca da ALTERA)
- CI 74X04 NOT(disponível na biblioteca da ALTERA)
- CI 74X32 OR(disponível na biblioteca da ALTERA)
- CI 74X386 XOR(disponível na biblioteca da ALTERA)
- Computador com software Quartus II da Altera.
Diagrama Esquemático
- Abra o Quartus II e insira o diagrama esquemático do somador completo, conforme a figura abaixo.
- Salve o arquivo como FullAdder.bdf em uma pasta vazia com nome PROJ2, e crie um projeto FullAdder.qpf utilizando a família family=Cyclone com o dispositivo device=EP1C3T100A8. Após isso compile o projeto.
- Crie um simbolo para este circuito, selecionando na IDE do Quartus II o diagrama esquemático e [File > Create/Update > Create Symbol Files for Current File] > [Save] > [OK].
Simulação funcional com o QSIM
- Abra o editor de forma de onda do simulador QSIM (File > New > University Programa VWF) (v 13.0 e 13.1).
- Defina o tempo de simulação (Edit > Set End Time ...) = 200 ns.
- Importe todos os nós de lista do projeto (Edit > Insert > Insert Node or Bus) > [Node Finder] > [List] > [>>] > [OK] > [OK].
- Desenhe a forma de onda dos sinais de entrada conforme mostrado na figura abaixo, e salve com o nome TesteFA.vwf.
- Indique que o QSIM será usado na simulação (Simulation > Options > (x) Quartus II Simulator) > [OK] > [OK] (v. 13.0)
- Faça a simulação funcional do circuito lógico usando o sinal criado (Simulation > Run Functional Simulation)
- O resultado da simulação deve corresponder a um somador completo.
- Note que os bits das entradas estão agrupados e definidos como RADIX "Binary". Para isso selecione os sinais [Edit > Grouping] [Group name = IN] > [Radix = Binary] > [OK].
- Note que os bits das saídas estão agrupados e definidos como RADIX = "Decimal sem sinal". Para isso selecione os sinais [Edit > Grouping] [Group name = OUT] > [Radix = Unsigned Decimal] > [OK].
Análise dos resultados
- Analise o resultado preenchendo a tabela-verdade abaixo:
| Entradas | Saídas | |||
|---|---|---|---|---|
| cin | a | b | s | cout |
| 0 | 0 | 0 | ||
| 0 | 0 | 1 | ||
| 0 | 1 | 0 | ||
| 0 | 1 | 1 | ||
| 1 | 0 | 0 | ||
| 1 | 0 | 1 | ||
| 1 | 1 | 0 | ||
| 1 | 1 | 1 | ||
Criar o componente FullAdder
- Selecione na IDE do Quartus II o diagrama esquemático do FullAdder e selecione [File > Create/Update > Create Symbol Files for Current File] > [Save] > [OK].
- Note que um novo simbolo estará disponível para uso no diagrama esquemático com o nome FullAdder
Complemento de 2
Diagrama Esquemático
Abra o Quartus II e insira o diagrama esquemático do módulo básico do complementador de 2.
- Salve o arquivo como Complemento2.bdf na mesma pasta do PROJ2.
- Mude o Top Level para este circuito. Após isso faça a Análise e Síntese do projeto.
- Crie um simbolo para este módulo, selecionando na IDE do Quartus II o diagrama esquemático e [File > Create/Update > Create Symbol Files for Current File] > [Save] > [OK].
Simulação funcional com o QSIM
- Abra o editor de forma de onda do simulador QSIM (File > New > University Programa VWF).
- Defina o tempo de simulação (Edit > Set End Time ...) = 1000 ns.
- Importe todos os nós de lista do projeto (Edit > Insert > Insert Node or Bus) > [Node Finder] > [List] > [>>] > [OK] > [OK].
- Gere uma forma de onda dos sinais de entrada semelhante a mostrado na figura abaixo (Use a função [Randon Value] em A e B, e salve com o nome TesteComplemento2.vwf.
- Note que os bits das entradas e saídas estão agrupados em ordem reversa e definidos como RADIX = "Decimal com sinal"
- Indique que o QSIM será usado na simulação (Simulation > Options > (x) Quartus II Simulator) > [OK] > [OK]
- Faça a simulação funcional do circuito lógico usando o sinal criado (Simulation > Run Functional Simulation)
- O resultado da simulação deve corresponder a um somador completo.
Análise dos resultados
- Analise os resultados preenchendo a tabela abaixo, e conferindo se está correto:
| Entradas | Saídas | x | Entradas | Saídas | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| X >= 0 | Y | OK | x | X < 0 | Y | OK |
| 0 | x | |||||
| 1 | x | -1 | ||||
| 2 | x | -2 | ||||
| 3 | x | -3 | ||||
| 4 | x | -4 | ||||
| 5 | x | -5 | ||||
| 6 | x | -6 | ||||
| 7 | x | -7 | ||||
| 8 | x | -8 | ||||