ΛΥΣΕΙΣ 3 ης ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
|
|
- Ίρις Ανδρέου
- 9 χρόνια πριν
- Προβολές:
Transcript
1 ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΛΥΣΕΙΣ 3 ης ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΠΑΤΡΑ 2006
2 9. Αριθμητική / Λογική Μονάδα 9.1. α) LIBRARY ieee; USE ieee.std_logic_1164.all; ENTITY FA IS PORT (x, y, Cin : IN std_logic; s, Cout : OUT std_logic); END FA; ARCHITECTURE struct OF FA IS BEGIN s <= x XOR y XOR Cin ; Cout <= (x AND y) OR (Cin AND x) OR (Cin AND y) ; END struct; β) LIBRARY ieee; USE ieee.std_logic_1164.all; ENTITY par_adder8 IS PORT (A, B : IN std_logic_vector (7 downto 0) ; Cin : IN std_logic; sum : OUT std_logic_vector (7 downto 0)); END par_adder8 ; ARCHITECTURE arc OF par_adder8 IS component FA PORT (x, y, Cin : IN std_logic ; s, Cout : OUT std_logic ) ; end component ; Signal C : std_logic_vector(7 downto 0); BEGIN FA_1: FA PORT MAP (A(0), B(0), Cin, sum(0), C(0)); p1: FOR i IN 1 TO 7 GENERATE FA_2: FA PORT MAP (A(i), B(i), C(i-1), sum(i), C(i)); END GENERATE; END arc ; 2
3 9.2. α) ENTITY mux2to1_8bit IS PORT (A, B : IN std_logic_vector(7 downto 0) ; sel : IN std_logic ; f : OUT std_logic_vector(7 downto 0) ) ; END mux2to1_8bit ; ARCHITECTURE arc OF mux2to1_8bit IS BEGIN WITH sel SELECT f <= A WHEN '0', B WHEN OTHERS ; END arc ; β) ENTITY mux4to1_8bit IS PORT (A, B, C, D : IN std_logic_vector(7 downto 0) ; sel_0, sel_1 : IN std_logic ; f : OUT std_logic_vector(7 downto 0) ) ; END mux4to1_8bit ; ARCHITECTURE arc OF mux4to1_8bit IS Signal sel : std_logic_vector(1 downto 0); BEGIN sel <= sel_1 & sel_0 ; WITH sel SELECT f <= A WHEN "00", B WHEN "01", C WHEN "10", D WHEN OTHERS ; END arc ; 3
4 9.3. ENTITY ALU IS PORT (AC_signal : IN std_logic_vector(7 downto 0) ; BUS_signal : IN std_logic_vector(7 downto 0) ; ALUS_0, ALUS_1 : IN std_logic ; ALUS_2, ALUS_3 : IN std_logic ; ALUS_4, ALUS_5 : IN std_logic ; ALU_out : OUT std_logic_vector(7 downto 0)) ; END ALU; Architecture alu_arc of ALU is component mux2to1_8bit PORT (A, B : IN std_logic_vector(7 downto 0) ; sel : IN std_logic ; f : OUT std_logic_vector(7 downto 0)); end component; component mux4to1_8bit PORT (A, B, C, D : IN std_logic_vector(7 downto 0) ; sel_0, sel_1 : IN std_logic ; f : OUT std_logic_vector(7 downto 0) ) ; end component; component par_adder8 PORT (A, B : IN std_logic_vector (7 downto 0) ; Cin : IN std_logic; sum : OUT std_logic_vector (7 downto 0)); end component ; Signal f1, f2, f3, f4 : std_logic_vector (7 downto 0); Signal zero_signal : std_logic_vector (7 downto 0); Signal BUS_not_signal : std_logic_vector (7 downto 0); Signal AND_signal, XOR_signal : std_logic_vector (7 downto 0); zero_signal <= " " ; BUS_not_signal <= NOT(BUS_signal); AND_signal <= AC_signal AND BUS_signal; XOR_signal <= AC_signal XOR BUS_signal; MUX_1: mux2to1_8bit PORT MAP(AC_signal, zero_signal, ALUS_0, f1); MUX_2: mux4to1_8bit PORT MAP(BUS_signal, BUS_not_signal, zero_signal, zero_signal, ALUS_1, ALUS_2, f2); PADD: par_adder8 PORT MAP(f1, f2, ALUS_3, f3); -- Arithmetic Unit MUX_3: mux2to1_8bit PORT MAP(AND_signal, XOR_signal, ALUS_5, f4); -- Logic Unit MUX_4: mux2to1_8bit PORT MAP(f3, f4, ALUS_4, ALU_out); END alu_arc ; 4
5 9.4. Εντολή Διεργασία Αποτέλεσμα (ALU_OUT) ADD ALU_OUT AC + BUS SUB ALU_OUT AC - BUS AND ALU_OUT AC ^ BUS XOR ALU_OUT AC BUS CLR ALU_OUT INC ALU_OUT AC LDA ALU_OUT BUS
6 9.6. Αρχικά θα ορίσουμε το σήμα «OR_signal» και έπειτα θα εκτελέσουμε την πράξη OR μεταξύ του συσσωρευτή (AC) και των δεδομένων του διαύλου (BUS). Έπειτα χρησιμοποιούμε έναν πολυπλέκτη 2x1 των 8-bit για να επιλέξουμε είτε την έξοδο f4 του MUX_3 (πράξη AND ή XOR) είτε την πράξη OR. Ο έλεγχος του επιπλέον πολυπλέκτη γίνεται μέσω του νέου σήματος ελέγχου «ALUS_6». Τέλος ο πολυπλέκτης «εξόδου» (MUX_4) θα έχει στην είσοδό του το σήμα f5 αντί του f4. Όλα τα βήματα περιγράφονται διαδοχικά παρακάτω (με κόκκινη και bold γραματοσειρά). Signal BUS_not_signal : std_logic_vector (7 downto 0); Signal AND_signal, XOR_signal, OR_signal : std_logic_vector (7 downto 0); AND_signal <= AC_signal AND BUS_signal; XOR_signal <= AC_signal XOR BUS_signal; OR_signal <= AC_signal OR BUS_signal; MUX_5: mux2to1_8bit PORT MAP(f4, OR_signal, ALUS_6, f5);. MUX_4: mux2to1_8bit PORT MAP(f3, f5, ALUS_4, ALU_out);... 6
7 10. Η Μονάδα Δεδομένων ENTITY AR_register IS PORT (AR_in : IN std_logic_vector(4 downto 0) ; load : IN std_logic ; AR_out : OUT std_logic_vector(4 downto 0)) ; END AR_register ; ARCHITECTURE AR_arc OF AR_register IS BEGIN p1: Process (clk, reset) If reset = '1' then AR_out <= "00000" ; elsif falling_edge(clk) then If load = '1' then AR_out <= AR_in; End process ; End AR_arc ;
8 10.3. USE ieee.std_logic_unsigned.all ; ENTITY PC_register IS PORT (PC_in : IN std_logic_vector(4 downto 0) ; load, inc : IN std_logic ; PC_out : OUT std_logic_vector(4 downto 0)) ; END PC_register ; ARCHITECTURE PC_arc OF PC_register IS SIGNAL PCout : std_logic_vector(4 downto 0); BEGIN p1: Process (clk, reset) If reset = '1' then PCout <= "00000" ; elsif falling_edge(clk) then If load = '1' then PCout <= PC_in; elsif inc = '1' then PCout <= PCout + 1 ; End process ; PC_out <= PCout ; END PC_arc ;
9 10.5. ENTITY DR_register IS PORT (DR_in : IN std_logic_vector(7 downto 0) ; load : IN std_logic ; DR_out : OUT std_logic_vector(7 downto 0)) ; END DR_register ; ARCHITECTURE DR_arc OF DR_register IS BEGIN p1: Process (clk, reset) IF reset = '1' then DR_out <= " " ; elsif falling_edge(clk) then IF load = '1' then DR_out <= DR_in; End process ; End DR_arc ;
10 10.7. ENTITY AC_register IS PORT (AC_in : IN std_logic_vector(7 downto 0) ; load : IN std_logic ; AC_out : OUT std_logic_vector(7 downto 0)) ; END AC_register ; ARCHITECTURE AC_arc OF AC_register IS BEGIN p1: Process (clk, reset) If reset = '1' then AC_out <= " " ; Elsif falling_edge(clk) then IF load = '1' then AC_out <= AC_in; End process ; END AC_arc ; 10
11 10.8. ENTITY IR_register IS PORT (IR_in : IN std_logic_vector(2 downto 0) ; load : IN std_logic ; IR_out : OUT std_logic_vector(2 downto 0)) ; END IR_register ; ARCHITECTURE IR_arc OF IR_register IS BEGIN p1: Process (clk, reset) If reset = '1' then IR_out <= "000" ; Elsif falling_edge(clk) then IF load = '1' then IR_out <= IR_in; End process ; End IR_arc ;
12 ENTITY system_bus IS PORT (sysbus : OUT std_logic_vector(7 downto 0) ; PC_BUS, DR_BUS, AC_BUS : IN std_logic ; MEM_BUS : IN std_logic ; MEM_data, DR_data, AC_data : IN std_logic_vector(7 downto 0); PC_data : IN std_logic_vector(4 downto 0)); END system_bus ; ARCHITECTURE BUS_arc OF system_bus IS Signal sys_bus : std_logic_vector(7 downto 0); Signal BUS_control : std_logic_vector(3 downto 0); BEGIN BUS_control <= PC_BUS & DR_BUS & AC_BUS & MEM_BUS ; Process(BUS_control) CASE BUS_control IS WHEN "1000" => sys_bus <= "000" & PC_data; WHEN "0001" => sys_bus <= MEM_data; WHEN "0100" => sys_bus <= DR_data; WHEN "0010" => sys_bus <= AC_data; WHEN others => sys_bus <= " " ; END CASE; End process ; sysbus <= sys_bus ; End BUS_arc ; 12
13 11. Η Μονάδα Ελέγχου ENTITY micro_mux IS PORT (A, B : IN std_logic_vector(4 downto 0) ; s : IN std_logic ; f : OUT std_logic_vector(4 downto 0) ) ; END micro_mux ; ARCHITECTURE arc OF micro_mux IS End arc ; WITH s SELECT f <= B WHEN '0', A WHEN OTHERS ; 13
14 11.2. ENTITY micro_reg IS PORT (Rin : IN std_logic_vector(4 downto 0) ; Rout : OUT std_logic_vector(4 downto 0)) ; END micro_reg ; ARCHITECTURE arc OF micro_reg IS BEGIN p1: Process (clk, reset) IF reset = '1' then Rout <= "00000" ; ELSIF falling_edge(clk) then Rout <= Rin; End process ; End arc ; 14
15 11.3. depth = 32; -- 5-bit address ---> 0-32 dec width = 22; bit data address_radix = bin; data_radix = bin; content begin : ; -- FETCH : ; -- FETCH : ; -- FETCH : ; -- AND : ; -- AND : ; -- XOR : ; -- XOR : ; -- ADD : ; -- ADD : ; -- SUB : ; -- SUB : ; -- INC : ; -- CLAC : ; -- LDAC : ; -- LDAC : ; -- LDAC : ; -- LDAC 4 end; 15
16 11.4. library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; library lpm; use lpm.lpm_components.all; ENTITY micro_mem IS PORT(address : in std_logic_vector(4 downto 0); data_out : out std_logic_vector(21 downto 0)); End micro_mem; ARCHITECTURE arc OF micro_mem IS begin micro_mem: lpm_rom generic map (lpm_widthad => 5, lpm_outdata => "unregistered", lpm_address_control => "unregistered", lpm_file => "microcode.mif", lpm_width => 22) End arc; port map ( address => address, q => data_out);
17 11.6. Library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; library lpm; use lpm.lpm_components.all; ENTITY microsequencer IS PORT (IR_signal : IN std_logic_vector(2 downto 0) ; clock, reset : IN std_logic ; mops : OUT std_logic_vector(15 downto 0)) ; END microsequencer ; ARCHITECTURE seq_arc OF microsequencer IS component micro_mux PORT (A, B : IN std_logic_vector(4 downto 0) ; s : IN std_logic ; f : OUT std_logic_vector(4 downto 0) ) ; end component; component micro_reg PORT (Rin : IN std_logic_vector(4 downto 0) ; Rout : OUT std_logic_vector(4 downto 0)) ; end component; component micro_mem PORT(address : in std_logic_vector(4 downto 0); data_out : out std_logic_vector(21 downto 0)); end component; Signal SEL, SEL_MUX : std_logic ; Signal ADDR, ADDR_MUX : std_logic_vector(4 downto 0); Signal IRMAP : std_logic_vector(4 downto 0); Signal MUX_out : std_logic_vector(4 downto 0); Signal REG_out : std_logic_vector(4 downto 0); Signal SEQ_out : std_logic_vector(21 downto 0); IRMAP <= IR_signal & "00" ; p1: Process (reset) IF reset = '1' then SEL_MUX <= '0' ; ADDR_MUX <= "00000"; Else SEL_MUX <= SEL ; ADDR_MUX <= ADDR ; End Process ; MUXproc : micro_mux PORT MAP (IRMAP, ADDR_MUX, SEL_MUX, MUX_out); REGproc : micro_reg PORT MAP (MUX_out, clock, reset, REG_out); MEMproc : micro_mem PORT MAP (REG_out, SEQ_out); SEL <= SEQ_out(21); 17
18 g1: for j in 0 to 4 generate ADDR(j) <= SEQ_out(j) ; end generate; g2: for j in 0 to 15 generate mops(j) <= SEQ_out(j+5) ; end generate; EndD seq_arc ;
19 12. Συνολική Υλοποίηση της CPU library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; library lpm; use lpm.lpm_components.all; ENTITY external_mem IS PORT(address : IN std_logic_vector(4 downto 0); data_out : OUT std_logic_vector(7 downto 0)); end external_mem; ARCHITECTURE arc OF external_mem IS external_mem: lpm_rom generic map ( lpm_widthad => 5, lpm_outdata => "unregistered", lpm_address_control => "unregistered", lpm_file => "external_mem.mif", lpm_width => 8) End arc; port map ( address => address, q => data_out); 19
20 12.2. USE ieee.std_logic_unsigned.all ; ENTITY CPU_final IS PORT (AR_data, PC_data : OUT std_logic_vector(4 downto 0); DR_data, AC_data : OUT std_logic_vector(7 downto 0); IR_data : OUT std_logic_vector(2 downto 0); sbus : BUFFER std_logic_vector(7 downto 0) ; clock, reset : IN std_logic; opcode : OUT std_logic_vector(15 downto 0)); END CPU_final ; ARCHITECTURE CPU_arc OF CPU_final IS component microsequencer PORT (IR_signal : IN std_logic_vector(2 downto 0) ; clock, reset : IN std_logic ; mops : OUT std_logic_vector(15 downto 0)) ; end component ; component AR_register PORT (AR_in : IN std_logic_vector(4 downto 0) ; load : IN std_logic ; AR_out : OUT std_logic_vector(4 downto 0)) ; end component ; component PC_register PORT (PC_in : IN std_logic_vector(4 downto 0) ; load, inc : IN std_logic ; PC_out : OUT std_logic_vector(4 downto 0)) ; end component ; component DR_register PORT (DR_in : IN std_logic_vector(7 downto 0) ; load : IN std_logic ; DR_out : OUT std_logic_vector(7 downto 0)) ; end component ; component AC_register PORT (AC_in : IN std_logic_vector(7 downto 0) ; load : IN std_logic ; AC_out : OUT std_logic_vector(7 downto 0)) ; end component ; component ALU PORT (AC_signal : IN std_logic_vector(7 downto 0) ; BUS_signal : IN std_logic_vector(7 downto 0) ; ALUS_0, ALUS_1 : IN std_logic ; ALUS_2, ALUS_3 : IN std_logic ; ALUS_4, ALUS_5 : IN std_logic ; ALU_out : OUT std_logic_vector(7 downto 0)) ; end component; 20
21 component IR_register PORT (IR_in : IN std_logic_vector(2 downto 0) ; load : IN std_logic ; IR_out : OUT std_logic_vector(2 downto 0)) ; end component; component system_bus PORT (sysbus : OUT std_logic_vector(7 downto 0); PC_BUS, DR_BUS, AC_BUS : IN std_logic ; MEM_BUS : IN std_logic ; MEM_data, DR_data, AC_data : IN std_logic_vector(7 downto 0); PC_data : IN std_logic_vector(4 downto 0)); end component ; component external_mem PORT(address : IN std_logic_vector(4 downto 0); data_out : OUT std_logic_vector(7 downto 0)); end component ; Signal ARLOAD, PCLOAD, PCINC : std_logic ; Signal DRLOAD, ACLOAD, IRLOAD : std_logic ; Signal ALUS_5, ALUS_4, ALUS_3 : std_logic ; Signal ALUS_2, ALUS_1, ALUS_0 : std_logic ; Signal PCBUS, DRBUS, ACBUS : std_logic ; Signal MEMBUS, BUSMEM : std_logic ; Signal mop : std_logic_vector(16 downto 0) ; Signal databus : std_logic_vector(7 downto 0) ; Signal ARin, ARout, PCin, PCout : std_logic_vector(4 downto 0) ; Signal DRin, DRout, ACin, ACout : std_logic_vector(7 downto 0) ; Signal IRin, IRout : std_logic_vector(2 downto 0) ; Signal MEMdata : std_logic_vector(7 downto 0); Signal ALU_DR : std_logic_vector(7 downto 0) ; p1: for j in 0 to 4 generate ARin(j) <= databus(j); end generate; p2: for j in 0 to 4 generate PCin(j) <= databus(j); end generate; DRin <= databus; p3: for j in 0 to 2 generate IRin(j) <= databus(j+5); end generate; ALU_DR <= databus; mseq: microsequencer PORT MAP (IRin, clock, reset, mop); MEMBUS <= mop(0); ACBUS <= mop(1); DRBUS <= mop(2); PCBUS <= mop(3); IRLOAD <= mop(4); ACLOAD <= mop(5); 21
22 DRLOAD <= mop(6); PCINC <= mop(7); PCLOAD <= mop(8); ARLOAD <= mop(9); ALUS_0 <= mop(10); ALUS_1 <= mop(11); ALUS_2 <= mop(12); ALUS_3 <= mop(13); ALUS_4 <= mop(14); ALUS_5 <= mop(15); BUSproc: system_bus PORT MAP(dataBUS, PCBUS, DRBUS, ACBUS, MEMBUS, MEMdata, DRout, ACout, PCout); ROM: external_mem PORT MAP(ARout, MEMdata); ARproc: AR_register PORT MAP (ARin, clock, reset, ARLOAD, ARout); PCproc: PC_register PORT MAP (PCin, clock, reset, PCLOAD, PCINC, PCout); DRproc: DR_register PORT MAP(DRin, clock, reset, DRLOAD, DRout) ; ACproc: AC_register PORT MAP(ACin, clock, reset, ACLOAD, ACout); ALUproc: ALU PORT MAP(ACout, ALU_DR, ALUS_0, ALUS_1, ALUS_2, ALUS_3, ALUS_4, ALUS_5, ACin); IRproc: IR_register PORT MAP(IRin, clock, reset, IRLOAD, IRout); AR_data <= ARout ; PC_data <= PCout ; DR_data <= DRout ; AC_data <= ACout ; IR_data <= IRout ; sbus <= databus ; opcode <= mop; End CPU_arc ;
23 Αναλυτική Βαθμολογία για Κάθε Ερώτημα Ερώτημα Μονάδες Ο βαθμός σας 9.1 (α) (β) (α) (β) Σύνολο 100 Τελικός Βαθμός 10,0 23
«Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο Προχωρημένα Θέματα Σχεδιασμού με VHDL
«Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο 2016-2017 Προχωρημένα Θέματα Σχεδιασμού με VHDL Παρασκευάς Κίτσος http://diceslab.cied.teiwest.gr Επίκουρος Καθηγητής Tμήμα Μηχανικών Πληροφορικής
«Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο Συντρέχων Κώδικας
«Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο 216-217 Συντρέχων Κώδικας Παρασκευάς Κίτσος http://diceslab.cied.teiwest.gr Επίκουρος Καθηγητής Tμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ E-mail: pkitsos@teimes.gr
Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων Ενότητα 2: Βασικές Μονάδες Κυριάκης - Μπιτζάρος Ευστάθιος Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών Τ.Ε. Άδειες
ΑΣΚΗΣΗ 2: Σχεδίαση και προσομοίωση κυκλωμάτων καταχωρητών και μετρητών
ΑΣΚΗΣΗ 2: Σχεδίαση και προσομοίωση κυκλωμάτων καταχωρητών και μετρητών Θέμα Β.1: Απλός καταχωρητής 1 bit (D Flip-Flop) preset D D Q Q clk clear Σχήμα 2.1: D Flip-Flop με εισόδους preset και clear Με τη
«Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο Ακολουθιακός Κώδικας
«Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο 2016-2017 Ακολουθιακός Κώδικας Παρασκευάς Κίτσος http://diceslab.cied.teiwest.gr Επίκουρος Καθηγητής Tμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ E-mail: pkitsos@teimes.gr
Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων Ενότητα 4: Σχεδιασμός Σειριακού Αθροιστή Κυριάκης - Μπιτζάρος Ευστάθιος Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών
Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο
«Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο 2016-2017 VHDL, Χαρακτηριστικά και τρόποι περιγραφής Δρ. Παρασκευάς Κίτσος Επίκουρος Καθηγητής Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ http://diceslab.cied.teiwest.gr
«Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο Μηχανές Πεπερασμένων Καταστάσεων
«Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο 2016-2017 Μηχανές Πεπερασμένων Καταστάσεων Παρασκευάς Κίτσος http://diceslab.cied.teiwest.gr Επίκουρος Καθηγητής Tμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ
Κυριάκης - Μπιτζάρος Ευστάθιος Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών Τ.Ε.
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Ενότητα 3: Καταχωρητές - Απαριθμητές Κυριάκης - Μπιτζάρος Ευστάθιος Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών Τ.Ε. Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό
«Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο Πακέτα και Συστατικά Στοιχεία (Υποκυκλώματα)
«Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο 2016-2017 Πακέτα και Συστατικά Στοιχεία (Υποκυκλώματα) Παρασκευάς Κίτσος http://diceslab.cied.teiwest.gr Επίκουρος Καθηγητής Tμήμα Μηχανικών Πληροφορικής
Εργαστήριο Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών Ι. Εισαγωγή στη VHDL
Εργαστήριο Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών Ι Εισαγωγή στη VHDL Εισαγωγή Very High Speed Integrated Circuits Hardware Description Language ιαφορές από γλώσσες προγραμματισμού: παράλληλη εκτέλεση εντολών προσδιορισμός
Structural VHDL. Structural VHDL
Structural VHDL Παράδειγμα Multiplexer Component Component specification Port map command Unconnected outputs Unconnected inputs Generic map command Generate command Configuration Παράδειγμα 4-bit Adder
Περιγραφή Κυκλωμάτων με χρήση της VHDL. Δομική περιγραφή και περιγραφή Μηχανών Πεπερασμένων Καταστάσεων
Περιγραφή Κυκλωμάτων με χρήση της VHDL Δομική περιγραφή και περιγραφή Μηχανών Πεπερασμένων Καταστάσεων Οργάνωση Παρουσίασης Περιγραφή Δομής σε VHDL (Structural Description) Μηχανές Πεπερασμένων Καταστάσεων
Library, package και subprograms
Library, package και subprograms Libraries Packages Subprograms Procedures Functions Overloading Αριθμητικά πακέτα Type conversion Shift operators Παράδειγμα Library - Package Ασκήσεις-Προβλήματα 12/8/2009
Εισαγωγή στη γλώσσα περιγραφής υλικού VHDL. Βασικές εντολές και η περιγραφή συνδυαστικών κυκλωµάτων. Ψηφιακή Σχεδίαση µε CAD ΙΙ - ιάλεξη 2 -
Εισαγωγή στη γλώσσα περιγραφής υλικού VHDL Βασικές εντολές και η περιγραφή συνδυαστικών κυκλωµάτων Ψηφιακή Σχεδίαση µε CAD ΙΙ - ιάλεξη 2 - Περίγραµµα διάλεξης Υποκυκλώµατα Περιγραφή δοµής στη VHDL Βιβλιοθήκες
ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Χειµερινό Εξάµηνο 2016 ΔΙΑΛΕΞΗ 15: Καταχωρητές (Registers)
ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Χειµερινό Εξάµηνο 2016 ΔΙΑΛΕΞΗ 15: Καταχωρητές (Registers) ΧΑΡΗΣ ΘΕΟΧΑΡΙΔΗΣ Επίκουρος Καθηγητής, ΗΜΜΥ (ttheocharides@ucy.ac.cy) Περίληψη q Καταχωρητές Παράλληλης
Εργαστήριο Οργάνωσης Η/Υ. Δαδαλιάρης Αντώνιος
Εργαστήριο Οργάνωσης Η/Υ Δαδαλιάρης Αντώνιος dadaliaris@uth.gr Ρόλος των γλωσσών περιγραφής υλικού σε μια τυπική ροή σχεδίασης: Documentation Simulation Synthesis Οι γλώσσες περιγραφής υλικού μπορούν να
ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. Καταχωρητές 1
ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων Καταχωρητές Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Περίληψη Καταχωρητές Παράλληλης Φόρτωσης Καταχωρητές
26-Nov-09. ΗΜΥ 210: Λογικός Σχεδιασμός, Χειμερινό Εξάμηνο Καταχωρητές 1. Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ
ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων Χειμερινό Εξάμηνο 2009 Καταχωρητές Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Περίληψη Καταχωρητές Παράλληλης
Εργαστήριο Οργάνωσης Η/Υ. Δαδαλιάρης Αντώνιος
Εργαστήριο Οργάνωσης Η/Υ Δαδαλιάρης Αντώνιος dadaliaris@uth.gr Σχόλια: - - This is a single line comment - - There is no alternative way to write multi-line comments Αναγνωριστικά: Τα αναγνωριστικά
Μελέτη και σχεδίαση µιας υποτυπώδους κεντρικής µονάδας επεξεργασίας στα 32 µπιτ.
ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ / ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΧΑΝΙΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ Μελέτη και σχεδίαση µιας υποτυπώδους κεντρικής µονάδας επεξεργασίας στα 32 µπιτ mode mode(0) ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Εµµανουήλ Καπαρού Επιβλέπων : ρ Μηχ Νικόλαος
Εισαγωγή στη Γλώσσα VHDL
Εισαγωγή στη Γλώσσα VHDL Παράδειγμα and3 Entity και Architecture Entity Entity - Παραδείγματα Architecture VHDL simulation παραδείγματος and3 Παράδειγμα NAND VHDL simulation παραδείγματος nand Boolean
ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων, Χειμερινό Εξάμηνο Νοε-09. Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ
ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων VHDL για Σχεδιασμό Συνδυαστικών Κυκλωμάτων Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών VHDL (Very high
Εργαστήριο Οργάνωσης Η/Υ. Δαδαλιάρης Αντώνιος
Εργαστήριο Οργάνωσης Η/Υ Δαδαλιάρης Αντώνιος dadaliaris@uth.gr Χρησιμοποιούμε τις μηχανές πεπερασμένων καταστάσεων (finite state machines FSMs) για την μοντελοποίηση της συμπεριφοράς ενός κυκλώματος, η
ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΟ ΕΓΧΕΙΡΙ ΙΟ ΓΙΑ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΓΛΩΣΣΑΣ VHDL
ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΟ ΕΓΧΕΙΡΙ ΙΟ ΓΙΑ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΓΛΩΣΣΑΣ VHDL Προετοιµασία: Παπαδόπουλος Γιώργος Σούρδης Γιάννης Για το µάθηµα Οργάνωσης Υπολογιστών (ΑΡΥ301), 2002 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ STRUCTURAL VHDL Η VHDL είναι
Εισαγωγή στη γλώσσα περιγραφής υλικού VHDL. Γενικά χαρακτηριστικά, σύνταξη και τύποι. Ψηφιακή Σχεδίαση µε CAD ΙΙ - ιάλεξη 1 -
Εισαγωγή στη γλώσσα περιγραφής υλικού VHDL Γενικά χαρακτηριστικά, σύνταξη και τύποι Ψηφιακή Σχεδίαση µε CAD ΙΙ - ιάλεξη 1 - Περίγραµµα διάλεξης Τι είναι η VHDL? Πλεονεκτήµατα της VHDL στη σχεδίαση κυκλωµάτων
Αρχιτεκτονική Υπολογιστών
Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 14: Σχεδιασμός μιας απλής CPU Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών
Περίληψη. ΗΜΥ-210: Λογικός Σχεδιασµός Εαρινό Εξάµηνο Παράδειγµα: Καταχωρητής 2-bit. Καταχωρητής 4-bit. Μνήµη Καταχωρητών
ΗΜΥ-210: Λογικός Σχεδιασµός Εαρινό Κεφάλαιο 7 i: Καταχωρητές Περίληψη Καταχωρητές Παράλληλης Φόρτωσης Καταχωρητές Ολίσθησης Σειριακή Φόρτωση Σειριακή Ολίσθηση Καταχωρητές Ολίσθησης Παράλληλης Φόρτωσης
Προσοµοίωση Συστηµάτων µε VHDL. (Peter Ashenden, The Students Guide to VHDL)
Προσοµοίωση Συστηµάτων µε VHDL (Peter Ashenden, The Students Guide to VHDL) Κώδικας VHDL Περιβάλλον Σχεδίασης Αναλυτής ιαχειριστής Βιβλιοθήκης Σχεδίασης Προσοµοιωτής Αντίστροφος Αναλυτής Βιβλιοθήκη Σχεδίασης
VHDL για Σχεδιασµό Συνδυαστικών και Ακολουθιακών Ψηφιακών Κυκλωµάτων
VHDL για Σχεδιασµό Συνδυαστικών και Ακολουθιακών Ψηφιακών Κυκλωµάτων Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ Πανεπιστήµιο Κύπρου Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών VHDL (Very high speed integrated
Εργαστήριο Οργάνωσης Η/Υ. Δαδαλιάρης Αντώνιος
Εργαστήριο Οργάνωσης Η/Υ Δαδαλιάρης Αντώνιος dadaliaris@uth.gr Συνδυαστικό Κυκλωμα: Το κύκλωμα του οποίου οι έξοδοι εξαρτώνται αποκλειστικά από τις τρέχουσες εισόδους του. Ακολουθιακό Κύκλωμα: Το κύκλωμα
«Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο Τύποι Δεδομένων και Τελεστές
«Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο 2016-2017 Τύποι Δεδομένων και Τελεστές Δρ. Παρασκευάς Κίτσος Επίκουρος Καθηγητής Tμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ E-mail: pkitsos@teimes.gr Αντίρριο
ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Χειµερινό Εξάµηνο 2016 Συµπληρωµατική ΔΙΑΛΕΞΗ 14: Περιγραφή Ακολουθιακών Κυκλωµάτων στη VHDL
ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Χειµερινό Εξάµηνο 2016 Συµπληρωµατική ΔΙΑΛΕΞΗ 14: Περιγραφή Ακολουθιακών Κυκλωµάτων στη VHDL ΧΑΡΗΣ ΘΕΟΧΑΡΙΔΗΣ Επίκουρος Καθηγητής, ΗΜΜΥ (ttheocharides@ucy.ac.cy)
ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων
ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων VHDL για Σχεδιασμό Συνδυαστικών Κυκλωμάτων Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών VHDL (Very high
VHDL. ΗΜΥ-210: Λογικός Σχεδιασµός, Εαρινό Εξάµηνο Απλό παράδειγµα: Entity. Μοντελοποίηση. Απλό παράδειγµα:αρχιτεκτονική. Στοιχεία γλώσσας VHDL
ΗΜΥ-210: Λογικός Σχεδιασµός Εαρινό Εξάµηνο 2005 Κεφάλαιο 4 - iii: VHDL για Σχεδιασµό Συνδυαστικών Κυκλωµάτων Πανεπιστήµιο Κύπρου Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών VHDL Γλώσσα προγραµµατισµού
Περιγραφή Κυκλωμάτων με χρήση της VHDL. Καταχωρητές και χρονισμός με ρολόι
Περιγραφή Κυκλωμάτων με χρήση της VHDL Καταχωρητές και χρονισμός με ρολόι Οργάνωση Παρουσίασης Διεργασίες (κανόνες) Ακολουθιακές Δηλώσεις (Sequential Statements) Καταχωρητές και χρονισμός Συμπληρωματική
Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας
Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ, ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΚΑΙ ΙΚΤΥΩΝ Τοµέας Υλικού και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών ΗΥ232 - Ψηφιακή Σχεδίαση µε CAD ΙΙ Design Flow Simulation - Synthesis
Σχεδίαση κυκλωμάτων με VHDL: 1o μέρος
Σχεδίαση κυκλωμάτων με VHDL: 1o μέρος Γ. Δημητρακόπουλος Το πρώτο σας κύκλωμα Τα ψηφιακά κυκλώματα είναι μια συλλογή από λογικές πύλες και ακολουθιακά στοιχεία αποθήκευσης (ή συγχρονισμού) όπως τα flip-flops.
«Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο Συναρτήσεις, Διαδικασίες και Δομές Ελέγχου Λειτουργίας Κυκλωμάτων (testbenches)
«Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο 2016-2017 Συναρτήσεις, Διαδικασίες και Δομές Ελέγχου Λειτουργίας Κυκλωμάτων (testbenches) Παρασκευάς Κίτσος http://diceslab.cied.teiwest.gr Επίκουρος
ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. VHDL για Ακολουθιακά Κυκλώματα 1
ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων VHDL για Σχεδιασμό Ακολουθιακών Κυκλωμάτων Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ Περίληψη VHDL Processes Εντολές If-Then Then-Else και CASE Περιγραφή Flip-Flop Flop με VHDL
Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων Ενότητα 6: Σύγχρονα Ακολουθιακά Κυκλώματα Κυριάκης Μπιτζάρος Ευστάθιος Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών
VHDL για Σχεδιασµό Ακολουθιακών Κυκλωµάτων
VHDL για Σχεδιασµό Ακολουθιακών Κυκλωµάτων Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ Πανεπιστήµιο Κύπρου Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών n VHDL Processes Περίληψη n Εντολές If-Then-Else και CASE
Behavioral & Mixed VHDL Architectures Finite State Machines in VHDL
ΗΜΥ211 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Behavioral & Mixed VHDL Architectures Finite State Machines in VHDL Διδάσκoντες: Δρ. Γιώργος Ζάγγουλοςκαι Δρ. Παναγιώτα Δημοσθένους Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων
ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Χειµερινό Εξάµηνο 2016 ΔΙΑΛΕΞΗ 10: Συµπληρωµατική Διάλεξη Flip-Flops (Basics) και VHDL)
ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Χειµερινό Εξάµηνο 2016 ΔΙΑΛΕΞΗ 10: Συµπληρωµατική Διάλεξη Flip-Flops (Basics) και VHDL) ΧΑΡΗΣ ΘΕΟΧΑΡΙΔΗΣ Επίκουρος Καθηγητής, ΗΜΜΥ (ttheocharides@ucy.ac.cy) VHDL
(Peter Ashenden, The Students Guide to VHDL)
Υποπρογράµµατα Πακέτα (Peter Ashenden, The Students Guide to VHDL) Procedures Μία διαδικασία (procedure) δηλώνεται και κατόπιν καλείται όσες φορές θέλουµε. procedure identifier [(parameter_interface_list)]
ΗΜΥ211 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων
ΗΜΥ211 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Behavioral & Mixed VHDL Architectures Finite State Machines in VHDL Διδάσκων: Γιώργος Ζάγγουλος Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Σχεδιασµός Συστηµάτων µε VHDL. (Peter Ashenden, The Students Guide to VHDL)
Σχεδιασµός Συστηµάτων µε VHDL (Peter Ashenden, The Students Guide to VHDL) ιαδικασία Σχεδιασµού Μοντέλο VHDL VHDL code netlist Σύνθεση Layout VHDL netlist VHDL code Εξοµοίωση SDF & netlist GDSII file Ανάπτυξη
Behavioral & Mixed VHDL Architectures Finite State Machines in VHDL
ΗΜΥ211 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Behavioral & Mixed VHDL Architectures Finite State Machines in VHDL Διδάσκoντες: Δρ. Αγαθοκλής Παπαδόπουλος και Δρ. Γιώργος Ζάγγουλος Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων
Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων Χειμερινό Εξάμηνο VHDL (revisited)
ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων Χειμερινό Εξάμηνο 2007 VHDL για Σχεδιασμό Συνδυαστικών Κυκλωμάτων Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
inputs outputs Σχήμα 3.1: Σχηματική παράσταση της λειτουργίας του testbench
ΑΣΚΗΣΗ 3: Έλεγχος Μονάδων TESTBENCH Ορισμός του testbench Η πρώτη εφαρμογή σχεδίασης κυκλωμάτων στην οποία χρησιμοποήθηκε η VHDL ήταν η προσομοίωση. Η προσομοίωση για να λειτουργήσει απαιτεί, εκτός από
Βασικές οµές Μοντελοποίησης. (Peter Ashenden, The Students Guide to VHDL)
Βασικές οµές Μοντελοποίησης (Peter Ashenden, The Students Guide to VHDL) Επίπεδα Αναπαράστασης - Αφαίρεσης Αθροιστής: SUM
Πανεπιστήμιο Πατρών. Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. Εργαστήριο Σχεδίασης Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων
Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών Εργαστήριο Σχεδίασης Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων (VLSI) ΙΙ Εισαγωγή στη VHDL και το Εργαλείο
Ακολουθιακές εντολές. (Peter Ashenden, The Students Guide to VHDL)
Ακολουθιακές εντολές (Peter Ashenden, The Students Guide to VHDL) Εντολή If Τα βασικά χαρακτηριστικά της είναι τα εξής: Μπορεί να χρησιµοποιηθεί για τον έλεγχο µίας ή περισσοτέρων συνθηκών. Η πρώτη συνθήκη
nkavv@physics.auth.gr
Γλώσσες Περιγραφής Υλικού Εισαγωγή στην VHDL Νικόλαος Καββαδίας nkavv@physics.auth.gr 17 Μαρτίου 2009 Αντικείμενο του μαθήματος CST256: Γλώσσες Περιγραφής Υλικού Επιμέρους στόχοι του μαθήματος Σχεδιασμός
Οι Βιβλιοθήκες IEEE και παραδείγµατα functions
Οι Βιβλιοθήκες IEEE και παραδείγµατα functions Βιβλιοθήκες µε την Εντολή Library Η VHDL επιτρέπει βιβλιοθήκες που ορίζονται µε τηνεντολή: library LibraryName; Εδώ, ο µεταγλωτιστης µπορεί να βρεί διάφορα
Κεφάλαιο 5 ο Προγραμματισμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων
Κεφάλαιο 5 ο Προγραμματισμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων Στο κεφάλαιο αυτό επικεντρωνόμαστε στον προγραμματισμό συσκευών FieldProgrammableGateArrays FPGA με απλά κυκλώματα. Οι FPGAs συνήθως τοποθετούνται
Βαζικές Δνόηηηες VHDL
Βαζικές Δνόηηηες VHDL Έλα απηόλνκν κέξνο θώδηθα VHDL πεξηιακβάλεη ηνπιάρηζηνλ ηξεηο βαζηθέο ελόηεηεο: Δνόηηηα δήλωζης βιβλιοθηκών: Δήιωζε ηωλ βηβιηνζεθώλ πνπ πξόθεηηαη λα ρξεζηκνπνηεζνύλ ζην ζρεδηαζκό,
Πρόλογος...13 I ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΣΕ ΕΠΙΠΕ Ο ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ Εισαγωγή... 19
Περιεχόµενα Πρόλογος...13 I ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΣΕ ΕΠΙΠΕ Ο ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ... 17 1 Εισαγωγή... 19 1.1 Σχετικά µε τη VHDL...19 1.2 Ροή σχεδιασµού...20 1.3 Εργαλεία EDA...21 1.4 Μεταγλώττιση από κώδικα VHDL σε κύκλωµα...22
Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI II
Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI II 1 η Εργαστηριακή Άσκηση Εισαγωγή στη VHDL και στο εργαλείο Modelsim 1 Άδειες Χρήσης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons
Υλοποίηση Mικροεπεξεργαστή MIPS -16
Υλοποίηση Mικροεπεξεργαστή MIPS -16 Διάδρομος Δεδομένων και Μονάδα Ελέγχου 1 Περίληψη Μνήμη RAM Εκτέλεση εντολών με πολλαπλούς κύκλους Σχεδιασμός Διαδρόμου Δεδομένων (Data Path) Καταχωρητής Εντολών (Instruction
constant number_of_bytes : integer := 4; constant number_of_bits : integer := 8 * number_of_bytes;
Σχεδίαση Υπολογιστικών Συστηµάτων Μοντελοποίηση και προσοµοίωση στην VHDL Μιχάλης Ψαράκης 3-1 Αντικείµενα στη VHDL Σταθερές (constants) Μεταβλητές (variables) Σήµατα (signals) Θύρες (ports) 3-2 ηλώσεις
Γλώσσα Περιγραφής Υλικού VHDL Μέρος Α: Σωστή Σύνθεση
ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ & ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ - VHDL ΥΛΙΚΟ ΚΑΙ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ενότητα 2 Γλώσσα Περιγραφής Υλικού VHDL Μέρος Α: Σωστή Σύνθεση Καθηγητής Αντώνης Πασχάλης 2017
Μοντελοποίηση Επιπέδου Πύλης. (Peter Ashenden, The Students Guide to VHDL)
Μοντελοποίηση Επιπέδου Πύλης (Peter Ashenden, The Students Guide to VHDL) Πολλαπλά Επίπεδα Τιµών Η κατάσταση µίας γραµµής δεν είναι πάντα 0 ή 1. ιαµάχες οδηγούν σε απροσδιοριστία. Χρήση πολλαπλών επιπέδων
ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ DUTY CYCLE ΠΑΛΜΟΥ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΓΛΩΣΣΑΣ VHDL
ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΤΟΜΕΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΗΛ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ DUTY CYCLE
Πρόλογος Συμβολή σε ορισμένα σημεία του περιεχομένου είχαν οι διδάκτορες Γ. Οικονομάκος και Ισ. Σίδερης καθώς και οι μεταπτυχιακοί σπουδαστές Ι. Σιφναίος, Ε. Χανιωτάκης και Κ. Ασφής τους οποίους ευχαριστώ
ΗΜΥ211 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων
ΗΜΥ211 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Εισαγωγή στη VHDL Υλοποίηση στο Quartus Διδάσκων: Γιώργος Ζάγγουλος Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Ατζέντα 1. Στόχοι 3
Εισαγωγή στη VHDL Υλοποίηση στο Quartus
ΗΜΥ211 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων Εισαγωγή στη VHDL Υλοποίηση στο Quartus Διδάσκοντες: Δρ. Γιώργος Ζάγγουλος και Δρ. Παναγιώτα Μ. Δημοσθένους Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών
Σχεδιασμος Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων με Χρήση VHDL: Πρακτικά Θέματα
Απόστολος Φούρναρης, Παρασκευάς Κίτσος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ, ΤΕΙ Δυτικής Ελλάδας Σχεδιασμος Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων με Χρήση VHDL: Πρακτικά Θέματα Αθροιστές 1 Σκοπός Σε αυτή την εργαστηριακή
ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 5ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: υλοποίηση ενός κύκλου
ΠΛΕ- 27 Μικροεπεξεργαστές 5ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: υλοποίηση ενός κύκλου Αρης Ευθυμίου Δομή σύγχρονων υπολογιστών Κώδικας μηχανής Αρχιτεκτονικό συνόλο εντολών (InstrucDon Set Architecture ISA)
Σχεδίαση κυκλωμάτων με VHDL: 2o μέρος
Σχεδίαση κυκλωμάτων με VHDL: 2o μέρος Γ. Δημητρακόπουλος Περιγραφή κυκλωμάτων με προγραμματιστικές δομές υψηλού επιπέδου Κύριος στόχος των γλωσσών περιγραφής υλικού είναι να απαλλάξουν το σχεδιαστή από
Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ψηφιακή Σχεδίαση. Ενότητα 13: Εισαγωγή στην VHDL
Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Ψηφιακή Σχεδίαση Ενότητα 13: Εισαγωγή στην VHDL Δρ. Αλέξανδρος Λαζαρίδης alazaridis@uowm.gr Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες
Σύνθετοι τύποι και λειτουργίες. (Peter Ashenden, The Students Guide to VHDL)
Σύνθετοι τύποι και λειτουργίες (Peter Ashenden, The Students Guide to VHDL) Πίνακες Πίνακες: Αποτελούνται από στοιχεία του ίδιου τύπου. Μονοδιάστατοι Πίνακες type table1 is array (0 to 7) of std_logic;
Κεφάλαιο 4 ο Σχεδίαση Κυκλωμάτων με χρήση της γλώσσας VHDL
Κεφάλαιο 4 ο Σχεδίαση Κυκλωμάτων με χρήση της γλώσσας VHDL 4.1 Eισαγωγή στη VHDL 4.1.1 Θεωρητικό υπόβαθρο H VHDL είναι μια γλώσσα που χρησιμοποιείται για την περιγραφή και μοντελοποίηση ψηφιακών κυκλωμάτων.
VHDL Εισαγωγικές έννοιες
VHDL Εισαγωγικές έννοιες ρ. Κ. Καραφασούλης ckaraf@aegean.gr Σχεδίαση Αρχικά ψηφιακά κυκλώµατα µπορούν να σχεδιασθούν µε το κατάλληλο λογισµικό. Μεγαλύτερα κυκλώµατα µπορούν να σχεδιασθούν ιεραρχικά από
Περιγραφή Κυκλωμάτων με χρήση της VHDL. Οντότητες και συντρέχουσες δηλώσεις
Περιγραφή Κυκλωμάτων με χρήση της VHDL Οντότητες και συντρέχουσες δηλώσεις Οργάνωση Παρουσίασης Οντότητα (Entity) Συντρέχουσα VHDL (Concurrent VHDL) Συντρέχουσες Δηλώσεις (Concurrent Statements) Αντικείμενα
Ενσωματωμένα Συστήματα
Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Ενσωματωμένα Συστήματα Ενότητα 3: Η γλώσσα περιγραφής υλικού VHDL Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών
ΨΗΦΙΑΚΗ ΣΧΔΓΙΑΣΗ (Θεωπία) Θέμαηα Δξεηάζεων
ΨΗΦΙΑΚΗ ΣΧΔΓΙΑΣΗ (Θεωπία) Θέμαηα Δξεηάζεων Μάθημα: ΨΗΦΙΑΚΗ ΣΧΔΓΙΑΣΗ Πάηπα 5.7.07 Α Δξεηαζηική Πεπίοδορ Χειμεπινού Δξαμήνος 2006-07 ΘΔΜΑ 1 ο (20%) Γίνεηαι ηο παπακάηυ ππόγπαμμα VHDL. Να πποζδιοπίζεηε ποιο
Επεξεργαστής Υλοποίηση ενός κύκλου μηχανής
ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 9 Επεξεργαστής Υλοποίηση ενός κύκλου μηχανής Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ 1 Ti είναι Αρχιτεκτονική και τι Μικροαρχιτεκτονική
Αρχιτεκτονική υπολογιστών
1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου Αρχιτεκτονική υπολογιστών Ενότητα 3 : Μια άποψη του κορυφαίου επιπέδου λειτουργίας και διασύνδεσης του υπολογιστή Καρβούνης Ευάγγελος Η έννοια
«ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ» ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ
«ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ» ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ 8085 ΧΟΝΔΡΙΚΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 8085 CPU ΟΙ ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΕΣ ΤΟΥ 8085 Ο ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΗΣ ΕΝΤΟΛΩΝ Η ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΚΑΙ ΛΟΓΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ ΟΙ «ΣΗΜΑΙΕΣ» FLAGS Η ΜΟΝΑΔΑ
Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (Σχεδιασμός και λειτουργία μιας απλής ΚΜΕ) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων. Ενότητα: ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΕΣ - ΑΠΑΡΙΘΜΗΤΕΣ
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ᄃ Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων Ενότητα: ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΕΣ - ΑΠΑΡΙΘΜΗΤΕΣ Κυριάκης - Μπιτζάρος Ευστάθιος Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών
O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control)
O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control) 4 κατηγορίες εντολών: Σχεδίαση datapath Αριθμητικές-λογικές εντολές (add, sub, slt κλπ) R Type Εντολές αναφοράς στη μνήμη (lw,
Μηχανοτρονική. Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης 7 ο Εξάμηνο,
Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης 7 ο Εξάμηνο, 2016-2017 ΜΙΚΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΕΣ Μικροϋπολογιστής Υπολογιστής που χρησιμοποιείται για την είσοδο, επεξεργασία και έξοδο πληροφοριών. Είδη μικροϋπολογιστών:
Εισαγωγή στη γλώσσα VHDL
(document version 1.2) Ιωάννης Α. Καλόµοιρος Εισαγωγή στη γλώσσα VHDL Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυµα Σερρών, Τµήµα Πληροφορικής και Επικοινωνιών, 2012 Το σύγγραµµα αυτό προορίζεται αποκλειστικά για χρήση
Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI II
Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI II 3 η Εργαστηριακή Άσκηση Σχεδίαση και Υλοποίηση μίας ALU δύο εισόδων VHDL Εργαστήριο_2 2012-2013 1 Άδειες Χρήσης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας
Ενσωματωμένα Συστήματα
Τµήµα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Ενσωματωμένα Συστήματα Ενότητα 3: Η γλώσσα περιγραφής υλικού VHDL Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών
Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI II
Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI II 4 η Εργαστηριακή Άσκηση Περιγραφή Κυκλωμάτων με Ακολουθιακές Εντολές Άδειες Χρήσης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β. Verification
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β Ροή Σχεδίασης και VHDL Ροή Σχεδίασης Πριν περάσουµε σε περιγραφή της γλώσσας VHDL είναι χρήσιµο να δούµε το περιβάλλον και τη ροή της σχεδίασης. Τα βήµατα µιας σχεδίασης βασισµένης σε VHDL
Δείγμα Τελικής Εξέτασης στο ΗΜΥ213. Διδάσκοντας: Γιώργος Ζάγγουλος
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών (ΗΜΜΥ) Δείγμα Τελικής Εξέτασης στο ΗΜΥ213 Διδάσκοντας: Γιώργος Ζάγγουλος Οδηγίες Διαβάστε Προσεκτικά! Αυτή η εξέταση γίνεται με
Διάλεξη 12 Καθυστερήσεις (Stalls)
ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 12 Καθυστερήσεις (Stalls) Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ 1 Καθυστερήσεις και Εκκενώσεις Εντολών Οι κίνδυνοι δεδομένων (data
Επεξεργαστής Υλοποίηση ενός κύκλου μηχανής
ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 9 Επεξεργαστής Υλοποίηση ενός κύκλου μηχανής Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων 1 Ti είναι Αρχιτεκτονική και τι Μικροαρχιτεκτονική
Σχεδίαση και υλοποίηση σε FPGA παράλληλης επεξεργασίας μετασχηματισμού Fourier με τεχνική in-place
ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Σχεδίαση και υλοποίηση σε FPGA παράλληλης επεξεργασίας μετασχηματισμού Fourier με τεχνική in-place Ελισσαίος
Introduction to IP Cores
Introduction to IP Cores Part 1: Digital Design -- Using IP Cores to Simplify Design Στον κόσµο του ψηφιακού σχεδίου, µπορούµε να χρησιµοποιήσουµε τις γλώσσες περιγραφής υλικού για να περιγράψουµε σύνθετες
VHDL Introduction. Subtitle
VHDL Introduction Subtitle Getting Started VHDL means Very Hard Difficult Language That s a lie!!! τα αρχικά VHDL είναι συντομογραφία του VHSIC Hardware Description Language, ενώ το VHSIC αντιπροσωπεύει
και η µονάδα ελέγχου (control) O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδοµένων (datapath) Εντολές διακλάδωσης (branch beq, bne) I Type Σχεδίαση datapath
O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδοµένων (path) και η µονάδα ελέγχου (control) Σχεδίαση path 4 κατηγορίες εντολών: Αριθµητικές-λογικές εντολές (add, sub, slt κλπ) R Type Εντολές αναφοράς στη µνήµη (lw, sw) I
Ας ξεκινήσουμε. Macro-instructions. (Assembly level) Micro-instructions Main memory. (micro-code)
Ας ξεκινήσουμε Τι χρειαζόμαστε για να υλοποιήσουμε έναν επεξεργαστή? Macro-instructions ALU (Assembly level) Register File Micro-instructions Main memory (micro-code) Control signals and microcode (control
ΗΥ220: Εργαστήριο σχεδίασης ψηφιακών κυκλωμάτων Χριστόφορος Κάχρης
Πανεπιστήμιο Κρήτης Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών ΗΥ220: Εργαστήριο σχεδίασης ψηφιακών κυκλωμάτων Χριστόφορος Κάχρης 4-11-2009 Πρόοδος Θέμα 1 ο (25%): 1. Βρείτε την μεγίστη συχνότητα λειτουργίας του παρακάτω
Βασικές Σχεδίασης Υπολογιστών Αριθμητική Μονάδα Επεξεργασίας Κεφάλαιο 10
Βασικές Σχεδίασης Υπολογιστών Αριθμητική Μονάδα Επεξεργασίας Κεφάλαιο 10 Chapter 10 Part 1 1 Περιεχόμενο Εισαγωγή Παράδειγμα Διαδρομής Δεδομένων Αριθμητική Λογική Μονάδα (Arithmetic Logic Uit - ALU) Μονάδα
Η διασύνδεση Υλικού και λογισμικού David A. Patterson και John L. Hennessy. Chapter 5. Ο επεξεργαστής: διαδρομή δεδομένων και μονάδα ελέγχου
Η διασύνδεση Υλικού και λογισμικού David A. Patterson και John L. Hennessy Chapter 5 Ο επεξεργαστής: διαδρομή δεδομένων και μονάδα ελέγχου Ενδέκατη (11 η ) δίωρη διάλεξη. Διαφάνειες διδασκαλίας από το