Загальні відомості про мову описання апаратури AHDL

6. Загальні відомості про мову описання апаратури AHDL

Мова описання апаратури AHDL (Altera Hardware Description Language) розроблена фірмою Altera і призначена для описання комбінаційних і послідовних логічних пристроїв, групових операцій, цифрових автоматів з урахуванням особливостей ПЛІС фірми Altera. Він повністю інтегрується з системою автоматичного проектування MAX+PLUS II. Файли описання апаратури, написані на мові AHDL, мають розширення .tdf (Text design file). Для створення tdf-файлу можна використовувати як текстовий редактор системи MAX+PLUS II, так і будь-який інший. Проект, виконаний у вигляді tdf-файлу, компілюється і використовується для формування файлу програмування або завантаження ПЛІС фірми Altera.

Оператори та елементи мови AHDL є достатньо потужними та універсальними засобами описання алгоритмів функціонування цифрових пристроїв. Мова описання апаратури AHDL дає можливість створювати ієрархічні проекти в рамках однєї цієї мови або ж в ієрархічному проекті використовувати як tdf-файли, написані на мові AHDL, так і інші типи текстового описання апаратури. Для створення проектів на AHDL можна, звичайно, користуватись будь-яким текстовим редактором, але текстовий редактор системи MAX+PLUS II надає ряд додаткових можливостей для введення, компіляції і верифікації проекту.

Файли, створені на мові AHDL, легко інтегруються в ієрархічну структуру проекту. Система MAX+PLUS II дозволяє автоматично створювати символ компонента, алгоритм функціонування якого описано tdf-файлом, а потім вставити його в файл схемного описання (gdf-файл). Додатково, користувач може вводити власні функції, крім розроблених фірмою Altera близько 300 макрофункцій. Для всіх функцій, включених до макробібліотеки системи MAX+PLUS II, фірма Altera поставляє файли з розширенням .inc (include design file).

При розподіленні ресурсів пристроїв проектувальник може користуватись програмами текстового редактору або операторами мови AHDL. Крім того, розробник може перевірити синтаксис і зробити повну компіляцію. Будь-які помилки автоматично фіксуються обробником повідомлень та інформація про їх наявність з’являється у вікні текстового редактору, що оптимізує час розробки пристрою.

7. Реалізація в інтегрованому середовищі MAX+PLUS II базових пристроїв мікроелектроніки

7.1 Теоретичні відомості про тригери

Базовою структурною одиницею для побудови комбінаційних логічних схем є логічний елемент (вентиль). У випадку послідовних логічних схем роль такої структурної одиниці відіграє тригер. В даному розділі дипломної роботи буде розглянуто різні види тригерів.

7.1.1 RS-тригер

Умовне позначення RS-тригеру подано на рис. 7.1.1: RS-тригер має два входи R і S та два виходи Q₁ та Q₂. В тригерах виходи завжди знаходяться в протилежних (компланарних) станах. Іншою мовою, якщо на вході Q₁ ми маємо логічну одиницю, то на виході Q₂ буде рівень логічного нуля, і навпаки.

Входи R і S розглядуваного тригера називають відповідно входом встановлення 1 і входом встановлення 0.

Рис. 7.1.1. Умовне позначення RS-тригеру

Принцип роботи RS-тригеру ілюструє його таблиця дійсності (табл. 7.1.1).

Табл. 1.1. Таблиця дійсності RS-тригеру

При поданні на обидва входи тригера рівня логічного нуля (R=S=0) на обох виходах встановлюється логічна одиниця (Q₁=Q₂=1). Це заборонений стан тригеру; він не використовується. Згідно другому рядку таблиці дійсності на виході Q₁ встановлюється логічна 1. В даному випадку кажуть, що тригер встановлений у стан 1. Згідно третього рядка, при S=1 і R=0 відбувається скидання сигналу на вході Q₁ (очищення виходу Q₁) до рівня логічного 0. Це значить, що тригер встановлено у стан 0. Четвертий рядок таблиці дійсності відповідає R=S=1. В даному випадку тригер знаходиться в стані спокою: на виходах Q₁ і Q₂ зберігаються попередні комплементарні рівні сигналу. Це режим збереження.

Із табл. 7.1.1 видно, що встановлення тригеру у стан 1 (встановлення 1 на виході Q₁) ініціює логічний 0 на вході S. Аналогічно встановлення тригеру в стан 0 (встановлення 0 на виході Q₁) ініціює логічний 0 на вході R. Так як зміна стану RS-тригеру обумовлена появою 0 на одному з його входів, то вірогідніше, точнішим зображенням даної схеми було б умовне графічне зображення, приведене на рис. 7.1.2.

Рис. 7.1.2. Умовне графічне позначення RS-тригеру

Рис. 7.1.3. RS-тригер, побудований на логічних елементах І-НЕ

Особливу увагу треба звернути на інвертуючі кола у входів R та S. Вони показують, що активним рівнем сигналу для встановлення тригеру в стан 1 і 0 є рівень логічного 0 на одному із входів. RS-тригер часто називають RS-фіксатором, або тригером з роздільними входами.

Похожие работы

Дослідження методів та інструментальних засобів проектування цифрових пристроїв на основі програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС)

Скачать

35274

1

16

... цих проектів, їх компіляції, комп’ютерного моделювання, загрузки проекту на кристал ПЛІС. Програмні продукти фірм Xilinx та Altera на сьогоднішній день є найбільш поширеними САПР для проектування цифрових пристроїв на ПЛІС. Серед програмних продуктів Xіlіnx є як відносно прості вільно розповсюджувані системи, так і потужні інтегровані пакети, що дозволяють розробляти ПЛІС еквівалентної ємності бі ...

Опис OrCAD 9.2

Скачать

39468

0

18

... КП, відповідно; X Offset, Y Offset – зсув точки підключення траси відносно геометричного центру КП по осях X і Y, відповідно. Таблиця апертур (Apertures) містить опис використовуваних апертур. Таблиця Layers містить список шарів, використовуваних OrCAD Layout. Шари можуть бути наступних типів: Routing – шар трасування; Plane – шар металізації; Drill – шар символів отворів; Jumper – шар ...

Дистанционное образование с помощью Internet

Скачать

178729

2

1

... результаты отчета. Они являются кульминационным пунктом отчета и должны быть разумными, хорошо определенными, перечисленными и обоснованными [11].Практика дистанционного образования с использованием Internet Шутилов Ф.В. Особенности заочного образования - в необходимости обеспечить высокий уровень знаний при значительно меньшем времени непосредственного личного общения студентов с преподавателем. ...