VHDL-Grundlagen - Eingebettete Systeme - Goethe-Universität

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7 VORBEREITUNGSAUFGABEN 32 2 7 . ( 2 8 . a = a t e s t , 2 9 . b = b t e s t , 3 0 . c = c t e s t 3 1 . ) ; 3 2 . 3 3 . a t e s t
8 PRAKTIKUMSAUFGABEN 33 8 Praktikumsaufgaben Die folgenden Aufgaben sind innerhalb des Praktikumstermins zu bearbeiten. !!!ACHTUNG!!! Bevor sie mit den Aufgaben beginnen, beachten ie die Hinweise zur Bedienung des ISE Webpack in Abschnitt 5. Aufgabe 1. Aufgabe 2. Aufgabe 3. Aufgabe 4. Aufgabe 5. Aufgabe 6. Erzeugen sie ein neues ISE Webpack Projekt für diesen Versuch. Gehen sie dazu vor wie in 5.1 beschrieben. Laden sie die <strong>VHDL</strong>-Beschreibung des NAND-Gatters, sowie die zugehörige SimBox von der Webseite des Praktikums runter und fügen sie diese dem Projekt hinzu (siehe Abschnitt5.2.2). Simulieren sie Ihre <strong>VHDL</strong>-Beschreibung des NAND-Gatters mittels ISim (siehe Abschnitt 5.3). testen sie ihre Schaltung für sämtliche Eingangsbelegungen. Mit den Lupensymbolen können sie im WaveForm-Fenster herein- und herauszoomen. Bei der Simulation werden die als Stimuli definierten Testwerte zu den entsprechenden Zeitpunkten angelegt, und das Ergebnis im WaveForm-Fenster angezeigt. Alternativ können sie auch schrittweise simulieren. Erstellen Sie eine Entity mit dem Namen mux gate und eine zugehörige Architekture namens mux behavior für einen gewöhnlichen 4:1 Multiplexer. Verwenden Sie dabei die process-Umgebung, um die Funktionalität des Multiplexers mittels einfachem ifthen-else-Konstrukt zu modellieren. Passen Sie auch die Simulationsumgebung und die Konfiguration entsprechend an. Speichern Sie die neuen Dateien unter den Namen mux gate.vhd und mux gate simbox.vhd (siehe Abschnitt 5.2.1) und fügen Sie sie dem bestehenden Projekt hinzu. Simulieren Sie anschließend die Schaltung des Multiplexers (mit allen möglichen Eingabewerten) in der gleichen Art und Weise wie beim NAND-Gatter. Mit der in der Vorbereitung bestimmten minimalen DNF soll nun von Ihnen eine Entity mit dem Namen eq gate und eine zugehörige Architektur namens eq dataflow für ein Äquivalenz-Gatter geschrieben werden. Verwenden Sie hierfür direkt die DNF mittels Datenflussbeschreibung, um die Äquivalenz-Funktion zu modellieren. Speichern Sie die entsprechenden Dateien ebenfalls separiert unter den Namen eq gate.vhd und eq gate simbox.vhd (siehe Abschnitt 5.2.1) und fügen Sie sie dem bestehenden Projekt hinzu. Simulieren Sie anschließend die Schaltung vollständig. Hinweis: Der Name einer Entity, z.B. SimBox, darf im kompletten Projekt nur einmal vorkommen. Ergänzen Sie die Datei eq gate.vhd um eine weitere Architektur eq structure, in die Sie Ihre Multiplexer-basierte Schaltung des Äquivalenz-Gatters eintragen. Verwenden Sie dazu ausschließlich den 4:1 Multiplexer aus Aufgabe 3. Ändern Sie nun die Konfigurationsdatei so, dass sie die neu geschriebene Architektur benutzt, und simulieren Sie anschließend die Schaltung. Gibt es Veränderungen in den Ergebnissen im Vergleich zu den vorigen Simulationen? Gesucht ist die Schaltung für eine Stoppuhr mit vier Signaleingängen und einem 8-Bit Vektor als Ausgang.
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