Mudanças entre as edições de "Experimento 5 para Circuitos Lógicos"

Edição das 14h15min de 1 de dezembro de 2014

Introdução ao sistema de numeração binário e aplicação do Mapa de Karnaugh

Objetivos

Aplicar o Mapa de Karnaugh para a criação de um decodificador de 7-segmentos;
Gerar formas de onda para entrada de simulação;
Fazer a simulação funcional do circuito com o QSIM;

Materiais necessários

Computador com software Quartus II da Altera.

Utilizar o diagrama esquemático do Quartus II para inserir um display sete segmentos

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

Após salvar o arquivo como diplay.bdf em uma pasta vazia com nome Exp5, e crie um projeto display.qpf utilizando a família family=Cyclone IV E com o dispositivo device=EP4CE115F29C7. Após isso compile o projeto.

Inserindo um decodificador binário BCD para sete segmentos

Para melhor visualizar o resultado da contagem, será usado um decodificador BCD para 7 segmentos comercial.
O resultado no display será uma contagem conforme a figura a seguir:

Gerar formas de onda para entrada de simulação

Agrupe as entradas como mostrado na figura abaixo usando Radix > Unsigned Decimal.
Agrupe as saídas do display 7-segmentos como mostrado na figura abaixo usando Radix > Hexadecimal.
Desenhe a forma de onda dos sinais conforme mostrado na figura abaixo, e salve com o nome EntradaFunc.vwf.

Fazer a simulação funcional do circuito com o QSIM

Verifique se o resultado obtido corresponde a respostas do circuito implementado.

Preparar o circuito lógico para gravação em um kit de desenvolvimento

Atribua os pinos conforme a pinagem do kit DE2-115.
Utilize os switchs para alterar o estado lógico das entradas, indicando-as de A-D.
Utilize os leds de LEDR[0] a LEDR[3] (verdes) para mostrar a saída dos switchs.
Utilize o display HEX0 do kit para mostrar a contagem:

Ao final da configuração dos pinos, o Pin Planner deverá mostrar a seguinte pinagem:

Defina como alta impedância o estado dos pinos não utilizados no projeto. (Assignments > Devices), [Device and Pin Options...], escolha a (Category=Unused Pins), e selecione Reserve all unused pins: As input tri-stated. [OK].

Compile o projeto. Note que agora a numeração dos pinos também aparece no diagrama esquemático.
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;
  
  Clique para Ampliar
Verifique os resultados obtidos;

///tabela verdade

Entradas				Saídas
A	B	C	D	a	b	c	d	e	f	g
0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	0
0	0	0	1	0	1	1	0	0	0	0
0	0	1	0	1	1	0	1	1	0	1
0	0	1	1							1
0	1	0	0							1
0	1	0	1							1
0	1	1	0							1
0	1	1	1							0
1	0	0	0							1
1	0	0	1							1
1	0	1	0							X
1	0	1	1							X
1	1	0	0							X
1	1	0	1							X
1	1	1	0							X
1	1	1	1							X

@@ Linha 69: / Linha 69: @@
 !width="30"| e
 !width="30"| f
 !width="30"| g
 |-
-| 0 || 0 || 0 || 0 || 1 || 1 | 1 || 1 | 1 || 1 || 1 || 1 || 1 | 0
+| 0 || 0 || 0 || 0 || 1 || 1 || 1 || 1 || 1 || 1 || 0
 |-
-| 0 || 0 || 0 || 1 || 0 || 1 | 1 || 0 | 0 || 0 || 0 || 0 || 0 | 0
+| 0 || 0 || 0 || 1 || 0 || 1 || 1 || 0 || 0 || 0 || 0
 |-
-| 0 || 0 || 1 || 0 ||   ||   |   ||    | 0 || 0 || 0 || 0 ||  | 1
+| 0 || 0 || 1 || 0 || 1 || 1 || 0 || 1 || 1 || 0 || 1
 |-
-| 0 || 0 || 1 || 1 ||   ||   |   ||    | 0 || 0 || 0 || 0 ||  | 1
+| 0 || 0 || 1 || 1 ||   ||   ||   ||   ||   ||   || 1
 |-
-| 0 || 1 || 0 || 0 ||   ||   |   ||    | 0 || 0 || 0 || 0 ||  | 1
+| 0 || 1 || 0 || 0 ||   ||   ||   ||   ||   ||   || 1
 |-
-| 0 || 1 || 0 || 1 ||   ||   |   ||    | 0 || 0 || 0 || 0 ||  | 1
+| 0 || 1 || 0 || 1 ||   ||   ||   ||   ||   ||   || 1
 |-
-| 0 || 1 || 1 || 0 ||   ||   |   ||    | 0 || 0 || 0 || 0 ||  | 0
+| 0 || 1 || 1 || 0 ||   ||   ||   ||   ||   ||   || 1
 |-
-| 0 || 1 || 1 || 1 ||   ||   |   ||    | 0 || 0 || 0 || 0 ||  | 1
+| 0 || 1 || 1 || 1 ||   ||   ||   ||   ||   ||   || 0
 |-
-| 1 || 0 || 0 || 0 ||   ||   |   ||    | 0 || 0 || 0 || 0 ||  | 1
+| 1 || 0 || 0 || 0 ||   ||   ||   ||   ||   ||   || 1
 |-
-| 1 || 0 || 0 || 1 ||   ||   |   ||    | 0 || 0 || 0 || 0 ||  | x
+| 1 || 0 || 0 || 1 ||   ||   ||   ||   ||   ||   || 1
 |-
-| 1 || 0 || 1 || 0 ||   ||   |   ||    | 0 || 0 || 0 || 0 ||  | x
+| 1 || 0 || 1 || 0 ||   ||   ||   ||   ||   ||   || X
 |-
-| 1 || 0 || 1 || 1 ||   ||   |   ||    | 0 || 0 || 0 || 0 ||  | x
+| 1 || 0 || 1 || 1 ||   ||   ||   ||   ||   ||   || X
 |-
-| 1 || 1 || 0 || 0 ||   ||   |   ||    | 0 || 0 || 0 || 0 ||  | x
+| 1 || 1 || 0 || 0 ||   ||   ||   ||   ||   ||   || X
 |-
-| 1 || 1 || 0 || 1 ||   ||   |   ||    | 0 || 0 || 0 || 0 ||  | x
+| 1 || 1 || 0 || 1 ||   ||   ||   ||   ||   ||   || X
 |-
-| 1 || 1 || 1 || 0 ||   ||   |   ||    | 0 || 0 || 0 || 0 ||  | x
+| 1 || 1 || 1 || 0 ||   ||   ||   ||   ||   ||   || X
 |-
-| 1 || 1 || 1 || 1 ||   ||   |   ||    | 0 || 0 || 0 || 0 ||  | x
+| 1 || 1 || 1 || 1 ||   ||   ||   ||   ||   ||   || X
 |-
 |}
 </center>