Курсовая работа: Синтез схеми ПЛІС для інвертора

8.Розробка VHDL моделі пам’яті даних (1 сторінка для VHDL модель пам’яті даних і пояснень).

9.Розробка VHDL моделі комп’ютера (до 3 сторінок для топ-файлу проекту і пояснень щодо нього).

10.Обгрунтування вибору цільової ПЛІС (1 стор.).

11.Синтез і імплементування VHDL моделі комп’ютера (до 4 стор.).

12.Верифікація результатів проектування методом часової симуляції (до 2 стор.).

13.Розробка принципової схеми емулятора (до 2 стор.).

14.Основні результати роботи (три пункти, 1 стор.).

15.Посилання на науково-технічні літературні джерела і на пошук в Інтернеті (1 стор.).

3.МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

Проект виконують за два етапи. На першому етапі повторюють поданий нижче стандартний варіант проекту, аби набути відповідних знань і досвіду з практики проектування. Головне на цьому етапі – уяснити зміст, стиль і деталі виконання проектних робіт. Наступним етапом до стандартного проекту вносять зміни, що відповідають індивідуальним вихідним даним. Після синтезу і імплементування модифікованого проекту розроблюють принципову схему прототипної плати (емулятора) і оформлюють пояснювальну записку. Як аналог проекту емулятора використовують прототипні плати фірми Xess (www.xess.com). Знайдений аналог перетворюють на цільовий емулятор переважно скороченням надлишкових (з погляду проектних вимог) елементів.

Далі подамо мінімальні за розміром взірці виконання окремих розділів базового варіанту проекту. Зауважимо, що пряме користування джерелом [1] не є обов’язковим через те, що подані нижче методичні вказівки основані на [1].

Програмна модель комп’ютера

Комп’ютер має мінімальні чотирибітовими формати даними і байтові формати інструкцій. Відомо, що сусідні чотири біти формату утворюють єдине поле певного призначення, що має назву тетради (nibble). Один байт містить дві тетради:

-найбільш значна тетрада (MSN) розташована ліворуч;

-найменш значна тетрада (LSN) розташована праворуч.

Нумерація бітів в байті відбувається зправа наліво. При цьому найбільш значним є лівий, сьомий біт, а найменш значним – правий, нульовий біт (рис.1).

Комп’ютер містить наступні програмно керовані вузли:

1.Програмну пам’ять (РМ) для 128 байтових інструкцій (ROM/ПЗП); пам’ять містить комірки з адресами від 0х00 до 0хFF.

2.Пам’ять даних (DM) з довільним доступом (RAM/ПДД); пам’ять містить тетрадні комірки з адресами від 0х0 до 0хF.

3.Арифметичний і логічний пристрій (ALU/АЛП).

4.Акумулятор (АК/ACC).

5.Однобітові означні прапорці нульового результату і переносу (Zero, Carry).

Розробка архітектури рівня машинних інструкцій

Відомості про інструкції, що виконує процесор “Гном”, подані таблицями 1 і 2.

Таблиця 1 – Перелік і функції машинних інструкцій процесора “Гном”

Mнемокод

Символічний

записФункція

load #dACC <= RdЗавантажити акумулятор вмістимим комірки RAM з адресою Rd.