3. Описание основных элементов библиотеки сапр quartus II, необходимых для реализации

УЗЛА

Для реализации узла в САПР QUARTUS II, помимо логических примитивов, которые не нуждаются в особом описании, использованы элементы библиотеки, которые будут описаны ниже.

SRFF – триггер, синхронизируемый передним фронтом, имеет входы данных (S и R), вход тактового сигала и асинхронные сброс (CLRN) и установку (PRN) (рис. 4).

Рис. 3.1

DFFE – триггер, синхронизируемый передним фронтом, имеет вход данных (D), асинхронные сброс (CLRN) и установку (PRN), вход тактового сигала и разрешение записи (рис. 5).

Рис. 3.2

4. Описание процесса синтеза и моделирования работы узла средствами сапр quartus II

Рассмотрим значения выходных сигналов счетчика Джонсона в сравнении с необходимыми уровнями выходных сигналов. Таблица истинности сигналов счетчика Джонсона и необходимых выходных сигналов генератора представлена на рис. 6.

Таблица 4.1

q0	q1	q2	q3	q4	q5	q6	q7	q8	q9	z0	z1	z2	z3
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	1	1
1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	1	1
1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1
1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1
1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1
1	1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1
1	1	1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0
1	1	1	1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0
1	1	1	1	1	1	1	1	0	0	0	1	0	0
1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	0	1	0	0
1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	0	0
0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	0	0	0
0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	0	0	0	0
0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	0	0	0	1
0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	0	0	0	1
0	0	0	0	0	1	1	1	1	1	0	0	0	1
0	0	0	0	0	0	1	1	1	1	0	0	1	1
0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	0	0	1	1
0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0	0	1	1
0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	1	1

По данной таблице истинности можно увидеть, какие логические выражения требуется составить, чтобы получить искомые значения z0..z3. Следующие выражения будут давать необходимые сигналы на выходе:

• 𝑧₀ = 𝑞₁˄𝑞₉ (1)

• 𝑧₁ = 𝑞₀˄𝑞₇ (2)

• 𝑧₂ = (3)

• 𝑧₃ = (4)

Основываясь на выражениях 1-3, схеме (рис. 3) и примитивах, описанных в предыдущем разделе, узел был синтезирован в САПР Quartus II (рис. 6-8).

Рис. 4.1. Счетчик Джонсона

Рис. 4.2. Логические выражения сигналов

Рис. 4.3. Генератор импульсов

Результат компиляции данной схемы представлен на рис. 9

Рис. 4.4. Результаты компиляции схемы узла на основе счетчика Джонсона.

После компиляции схемы узла были проведены функциональное (рис. 10) и временное (рис. 11) моделирования его работы. Результаты соответствуют необходимым по заданию работы.

Рис. 4.5. Функциональная диаграмма моделирования работы узла на основе счетчика Джонсона.

Рис. 4.6. Временная диаграмма моделирования работы узла на основе счетчика Джонсона.