Planche TD 2

Université Joseph Fourier Année 2013/2014
Master 1 Informatique
Option
Introduction à la modélisation et à la vérification des systèmes numériques
Planche d'exercices n°2
Exercice 1.
1. Ecrire la description VHDL, dans le style dataflow, du circuit ci-dessous (convertisseur code
binaire -> code de Gray 1 sur 3 bits), en négligeant les temps de traversée des portes logiques :
A
X
B
Y
C
Z
2. Proposer une entité de test de façon à considérer tous les cas d'essais possibles pour les stimuli
d'entrée.
Exercice 2.
On considère un système de multiplexage, dont l'entité VHDL est donnée ci-dessous, qui
fonctionne comme suit : si le bit de contrôle c est à '1', le circuit reçoit sur sa sortie la valeur du
vecteur d'entrée a, sinon il reçoit sur sa sortie la valeur du vecteur d'entrée b.
entity MUX is
generic(N:positive);
port(c:in bit; a,b:in bit_vector(0 to N-1); s:out bit_vector(0 to N-1));
end MUX;
Proposer une réalisation de ce système (attention, on sera dans un style purement dataflow avec
une instruction for..generate, les temps de traversée des portes étant négligés).
Proposer une entité de test avec quelques jeux d'essai significatifs, pour une instance 4 bits de ce
composant.
1 Voir par exemple http://fr.wikipedia.org/wiki/Code_de_Gray ou page 50 du cours
Codage de Gray : le principe est similaire à celui du codage binaire, mais l'objectif est de ne modifier qu'un seul bit à
la fois quand un nombre est augmenté d'une unité. Par exemple, sur 3 bits :
0 0 0 0
1 0 0 1
2 0 1 1
3 0 1 0
4 1 1 0
5 1 1 1
6 1 0 1
7 1 0 0

Exercice 3.
Le schéma ci-dessous représente un comparateur : ce circuit reçoit en entrées deux vecteurs de
bits A et B, et une retenue entrante, et fournit en sortie un bit X qui vaut '1' si l'entier naturel codé
par A est strictement supérieur à celui codé par B, et '0' sinon (sous l'hypothèse que la retenue
entrante est positionnée à '0').
Ecrire sa description VHDL, utiliser le style dataflow pour le composant de base, et le style
structurel pour le comparateur.
A 0 B 0 X_IN A 1 B 1
A n-1
Bn-1
X n-1
X 1 X 2
X