Programacion Gal Unidad3

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TULA - TEPEJI

CARRERA: MECATRONICA

ALUMNOS: Rubén Ángel Roque Hernández Ramiro Rojo Coronado Alberto Conde Alcantara

PROFESOR: ING. Juan Guillermo Gutiérrez Amaro

TEMA: Reporte de Programación en VHDL.

UNIDAD: III

OBJETIVO. SISTEMAS DIGITALES II 4MCA-G1

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TULA - TEPEJI Que el alumno programe en el lenguaje de programación llamado VHDL, y sus diferentes tipos de programación, mediante el uso del software "Active-HDL”, y posteriormente crear los mapas de fusibles para el chip a utilizar, mediante el software “ispLEVER”, y programando el chip mediante el software “SUPERPRO”. MARCO TEORICO. El Lenguaje de Descripción de Hardware VHSIC es una industria lenguaje estándar que se utiliza para describir el hardware de lo abstracto a un nivel concreto. VHDL resultado de un trabajo hecho en los años 70 y principios de los 80 por el Departamento de EE.UU. de la Defensa. Sus raíces están en la ADA lenguaje, como se visto por la estructura general de VHDL, así como otros VHDL statements. Descripción de hardware en VHDL Consisten en unidades de diseño primarias y secundarias de diseño. Las unidades primarias de diseño son la entidad y el paquete. El secundario: las unidades secundarias de diseño son, la arquitectura y el cuerpo del paquete. Las unidades secundarias del diseño siempre están relacionadas con una unidad principal de diseño. Las bibliotecas son un conjunto de unidades de diseño de primarias y secundarias. Un diseño típico por lo general contiene una o más bibliotecas de las unidades de diseño. Entidad Una entidad VHDL especifica el nombre de la entidad, los puertos de la entidad, y la entidad relacionados con la información. Todos los diseños son creados usando una o más entidades. La ENTIDAD palabra clave, significa que este es el comienzo de una entidad. La entidad describe la interfaz con el mundo exterior. En él se especifica el número de puertos, la dirección de los puertos, y el tipo de los puertos. Mucha más información puede ponerse en la entidad que se muestra aquí, pero esto nos da una base sobre la cual podemos construir más complejos ejemplos. Arquitecturas La entidad describe la interfaz con el modelo VHDL. La arquitectura se describe la funcionalidad subyacente de la entidad y contiene las declaraciones que modelan el comportamiento de la entidad. Una arquitectura es la relación con una entidad y describe el comportamiento de esa entidad. La palabra clave ARQUITECTURA significa que esta declaración describe una arquitectura para la entidad. El nombre de la arquitectura es el flujo de datos. La razón de la conexión entre la arquitectura y la entidad es que una entidad puede tener múltiples arquitecturas que describe el comportamiento de la entidad. Por ejemplo, una arquitectura puede ser una SISTEMAS DIGITALES II 4MCA-G1

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TULA - TEPEJI descripción del comportamiento, y otro podría ser una descripción estructural. El área de texto entre la arquitectura de palabras clave y la palabra clave BEGIN es donde las señales locales y los componentes se declaran para su uso posterior. ¿Qué es un contador? Un contador es un circuito secuencial construido a partir de biestables y puertas lógicas capaz de realizar el cómputo de los impulsos que recibe en la entrada destinada a tal efecto, almacenar datos o actuar como divisor de frecuencia. Habitualmente, el cómputo se realiza en un código binario, que con frecuencia será el binario natural o el BCD natural. ¿Qué es un registro de corrimiento? Un registro de corrimiento es un circuito secuencial síncrono capaz de contractar varios bits de información. El formato de esta información puede ser de dos tipos: • Serie: los bits se transfieren uno a continuación del otro por una misma línea. • Paralelo: se intercambian todos los bits al mismo tiempo, utilizando un número de

líneas de transferencia igual al número de bits.

MATERIAL.

SISTEMAS DIGITALES II 4MCA-G1

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TULA - TEPEJI Material a utilizar

Cantidad

GAL 22V10D

1

Resistencias 330Ω

7

CI 555 Diodos LED

1

Push botón

2

Capacitor Cerámico

1

Capacitor Electrolítico

1

Fuente de alimentación

1

Multimetro

1

Protoboard

1

Software ispLEVER

*

Software Active-HDL

*

Software SuperPRO

*

4

Procedimiento. Contador 1.- Ejecutar el Software Active-HDL y crear un archivo VHDL source, primero daremos el nombre de “contador”. 2.- Se programara el contador en nuestro archivo.



3.- Terminada la descripción del programa realizaremos la compilación para saber que no tenemos errores. 4.- Si no tenemos errores colocaremos el cursor en estructura y seleccionaremos nuestro contador.

5.- Seleccionaremos las siguientes pestañas para hacer una simulación en diagramas de tiempos.



6.- Ahora simularemos nuestro contador programado, con el diagrama de tiempos.

7.- Analizamos el diagrama de tiempos y su funcionamiento es el siguiente: * Cuando la entrada “R” tiene un valor de 1 lógico, las salidas “Q” tiene un valor de 0 lógico y la señal de reloj no importa su valor. * Cuando la entrada “R” tiene un valor de 0 lógico, la salida “Q0” tiene un valor de 1 lógico y las demás salidas son 0 lógicos y solo las salidas se activan con el flanco de subida en la señal de reloj. Su función es que la salida permanece activada hasta el próximo flanco de subida de la señal de reloj y hace este proceso hasta llegar a 9 en binario, ya que en el programa se trunco para llegar a 9.



9.- Seleccionaremos siguiente y nos mostrara la siguiente pantalla, seleccionaremos nuestro chip y el tipo de empaquetado.

10.- Seleccionaremos siguiente y nos mostrara la siguiente pantalla, buscaremos nuestro archivo que creamos en Active-HDL, en la carpeta que guardamos los archivos con extensión vhd.



11.- Seleccionaremos abrir y nos mostrara la siguiente pantalla, seleccionaremos lo siguiente.

12.- Seleccionaremos OK y nos mostrara la siguiente pantalla, seleccionaremos lo siguiente, y seleccionaremos copiar el archivo y después finalizar, por lo tanto ya tendremos el archivo en nuestro archivo creado en ispLEVER.

13.- Nos mostrara nuestra compuerta para grabar en el chip, seleccionaremos crear mapa de fusibles y debe aparecer lo siguiente.



14.- Seleccionaremos Chip Report y nos mostrara como quedaran las entradas y salidas en nuestro chip cuando quede grabado.

15.- Para grabar el chip tenemos que ejecutar el software SuperPro y abrir el mapa de fusibles con extensión jed, colocamos el chip en el grabador y comprobamos que no tenga programas grabados, en caso de tener programa se borra y después cargamos el programa que queremos tener en el chip, seleccionamos verificar para comprobar que el chip contiene el mismo programa que el que cargamos. Teniendo el Chip grabado conectaremos las entradas y las salidas como lo indica el chip-report, después de tener conectadas las entradas y salidas


UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TULA - TEPEJI respectivamente comprobaremos físicamente nuestro diagrama de tiempos la cual debe coincidir físicamente con este diagrama. Para la señal de reloj utilizaremos el circuito integrado NE555 y lo conectaremos en forma de multivibrador estable.

Registro de corrimiento Para grabar el registro de corrimiento llevaremos a cabo los pasos que realizamos en el contador, en esta parte solo haremos el programa, su simulación en ActiveHDL, y como queda el Chip report.



1.- Diseño del Registro de Corrimiento en VHDL

2.- Simulación en diagrama de tiempos



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•

La entrada seria “D” y al estar activada por un instante de tiempo y lo desactivamos se activa Q3 y lo va desplazando hasta Q0. La entrada seria “D” y al estar activada por un periodo de tiempo y lo dejamos activado el bit lo manda a cada salida y los mantiene encendidos. 3.- El Chip report nos mostrara las entradas y la salida de nuestra compuerta.



Conclusión.

Rubén Ángel Roque Hernández En las prácticas que realizamos obtuve un gran aprendizaje, cómo funcionan los circuitos secuenciales, para poder desplazar bits de una compuerta a otra. Por medio de una señal de reloj, así como las diferentes formas de programar los registros de corrimiento. Ramiro Rojo Coronado En estas prácticas se obtuvo un mayor aprendizaje acerca del funcionamiento de los circuitos secuenciales que en este caso son los Flip Flop, que se realizaron como contadores y registros de corrimiento utilizando una señal de reloj para mandarle los pulsos para que funcionara dicho circuito.

Alberto Conde Alcántara Aquí principalmente pudimos interconectar varios flip flop en un chip para poder hacer algún una acción determinada en dicho circuito como lo es el registro de corrimiento este puede tener varias aplicaciones como retener datos en ciertas ubicaciones intermedias de almacenamiento temporal, este se podría complementar con un contador como el que igualmente se puso en práctica mandándole una señal de reloj para que se viera perfectamente el cambio.



Bibliografía. Libro Digital Systems Design With VHDL and Synthesis An Integrated Aproach Autor: K.C. Chang Editorial: IEEE, Computer Society Número de páginas: 515, paginas utilizadas para diseños y consulta: 32-38 Libro VHDL Programming by Example 4th- Ed Autor: Douglas L. Perry Número de páginas: 497, paginas utilizadas para consulta: 1-12 Libro Fundamentos de Sistemas Digitales 9ª edición Autor: Thomas L. Floyd Pagina de consulta: 585


Programacion Gal Unidad3

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