Цель работы
Освоение приемов работы с программой VisualDSP для сигнальных процессоров семейства ADSP-21xx. Изучение особенностей выполнения операций в вычислительном блоке процессора.
Подготовка к работе
Изучить следующие вопросы:
- Возможности программы VisualDSP и основные приемы работы с ней;
- Представление целых и дробных чисел в ЦСП ADSP-21xx;
- Представление чисел со знаком в дополнительном коде;
Домашнее задание:
- ;
- ;
- ;
- .
Таблица 1 – Варианты значений операндов для бригад
| № | Операции | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | x+y x−y y−x |
x=11 y=16 |
13 18 |
17 12 |
16 11 |
18 13 |
12 17 |
| 2 | x and y x or y y xor x |
x=0x000A y=0x0003 |
0x000C 0x0005 |
0x0006 0x0003 |
0x0009 0x0005 |
0x0005 0x0003 |
0x0009 0x0003 |
| 3 | lshift | вправо(HI) x=0x0011 |
влево(LO) x=0x0004 |
вправо(HI) x=0x0021 |
влево(LO) x=0x0005 |
вправо(HI) x=0x000D |
влево(LO) x=0x0003 |
| 4 | ashift (LO) |
x=−14 | −8 | −10 | −4 | −12 | −6 |
| 5 | x*y(SS) | x=11 y=16 |
3 4 |
−6 2 |
5 3 |
−4 3 |
2 6 |
| 6 | x*y(SS) | x=0,5 y=0,375 |
0,625 −0,5 |
0,25 0,75 |
0,375 −0,5 |
0,5 0,625 |
0,75 −0,25 |
Задание к работе в лаборатории
Все лабораторные работы выполняются на стенде, основой которого является ПЛИС семейства Cyclon EP1C3T144C8. Принципиальная схема стенда приведена в приложении. Стенд подключается к персональному компьютеру через порт USB. К выводам ПЛИС (D5) подключены 8 светодиодов (VD1-VD8), которые могут быть использованы как индикаторы логических уровней в различных точках схемы. Два 7-сегментных индикатора (D6) предназначены для индикации цифр от 0 до 9. На элементах D4.1 и D4.2 собран генератор тактовых импульсов с частотой 6 МГц, стабилизированный кварцевым резонатором ZQ2. Элемент S1 представляет собой одиночную кнопку, формирующую два логических уровня (0 и 1). 8 переключателей SB1-SB8 так же предназначены для формирования логических уровней на входах ПЛИС. Светодиоды VD9-VD16 используются для сигнализации состояния переключателей. Микросхемы D2 и D3 - стабилизаторы напряжения питания ПЛИС. Выводы конфигурирования ПЛИС подключены к разъему (X1) порта USB персонального компьютера с помощью микросхемы D1.
4 Задание к работе
4.1 С помощью системы Quartus II собрать схему для исследования логического элемента «И» (Рисунок 9).
Рисунок 9 – Схема исследования элемента «И»
Для сборки исследуемой схемы необходимо посмотреть на схему подключения соответствующих переключателей и светодиодов к ПЛИС. Из схемы стенда видно, что переключатели SB7 и SB8 подключены к выводам 55 и 56, а светодиод VD1 к выводу 128 ПЛИС. Таким образом, схема исследования, созданная с помощью системы Quartus II будет выглядеть так, как показано на рисунке 6. После загрузки файла конфигурации в ПЛИС провести исследование логического элемента. Для этого с помощью переключателей SB7 и SB8 последовательно установить возможные комбинации логических уровней на входах элемента «И». При этом каждый раз контролировать логический уровень на выходе элемента «И». Если светодиод VD1 светится – это логическая единица, иначе – логический ноль. По результатам исследования заполнить таблицу 4.1.
Таблица 4.1 – Таблица истинности логического элемента
| X1 | X2 | Y |
| 0 | 0 | .. |
| 0 | 1 | .. |
| 1 | 0 | .. |
| 1 | 1 | .. |
Записать логическое выражение, соответствующее полученной таблице истинности.
4.2 Исследовать логический элемент «ИЛИ». Для этого повторить все этапы, выполняемые в п.п.4.1. Для сборки схемы можно использовать уже имеющийся проект, созданный в п.п. 4.1, отредактировав предыдущую исследуемую схему.
4.3 Аналогично провести исследование логических элементов «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ», исключающее «ИЛИ», исключающее «ИЛИ-НЕ».
Содержание отчета
- Цель работы.
- Схема исследования логических элементов.
- Схемы конфигурации ПЛИС в среде Quartus II.
- Таблицы истинности исследуемых логических элементов.
- Логические выражения для каждого элемента.
- Выводы.
Контрольные вопросы
- Перевод целых и дробных двоичных чисел в двоичные и обратно
- Перевод шестнадцатиричных чисел в двоичные и обратно
- Перевод шестнадцатиричных чисел в десятичные и обратно
- Правило и пример перемены знака в дополнительном коде
